![[Nghiên cứu] Hố đen siêu nặng và già thách thức các lý thuyết hiện tại](https://photo.tinhte.vn/store/2015/03/2998872_black_hole.jpg)
Sử dụng kính thiên văn từ trạm quan sát bầu trời kỹ thuật số Sloan (SDSS) và một số kính thiên văn khác trên thể giới, một nhóm các nhà nghiên cứu đến từ đại học Peking (Trung Quốc) và đại học Arizona (Hoa Kỳ), dẫn đầu bởi giáo sư thiên văn học Xue-Bing Wu (đại học Peking) đã lần đầu tiên công bố trên tạp chí danh tiếng Nature sự tồn tại của một siêu hố đen đặc biệt. Mang tên SDSS J010013.02, hố đen này sở hữu khối lượng gấp 12 tỷ lần mặt trời và “già” một cách đáng ngạc nhiên với thời điểm hình thành chỉ 900 triệu năm sau vụ nổ Big Bang. Trong tương quan so sánh với các hố đen khác cùng độ tuổi, hố đen này lớn gấp 6 lần các hố đen lớn nhất cùng độ tuổi đã biết cho đến nay. Theo lời nhóm nghiên cứu, một lỗ đen vừa nặng vừa già đến như vậy là thách thức lớn đối với với các lý thuyết giải thích sự hình thành và phát triển của lỗ đen hiện nay.
Cùng với hố đen này, các nhà khoa học cũng tìm thấy người bạn đồng hành của nó, quasar (chuẩn tinh) tương ứng với có độ sáng gấp 420 000 tỉ lần độ sáng Mặt trời, và sáng gấp 7 lần quasar xa nhất từng quan sát được. Theo lý thuyết, chính hố đen là nguồn cung cấp năng lượng cho quasar tương ứng với nó và với hố đen lớn như vậy, cường độ sáng cao có lẽ là điều không quá khó hiểu.
Được biết, phát hiện này được xem là một bất ngờ lớn cho giới khoa học. Đồng thời cũng đặt ra một vấn đề cần phải được giải quyết là làm thế nào mà siêu hố đen này có thể gia tăng khối lượng với một tốc độ nhanh như vậy trong vũ trụ sơ khai.
Lý thuyết hiện tại tin rằng các siêu hố đen được được hình thành gắn liền với các thiên hà trong vũ trụ sơ khai. Sau khi hình thành, chúng tiếp tục hút các vật chất kể cả bức xạ xung quanh để gia tăng khối lượng. Trong quá trình gia tốc về phía trung tâm hố đen, vật chất tăng nhiệt độ, và do đó phát ra một lượng lớn năng lượng dưới dạng một quasar. Lượng năng lượng này sẽ đẩy vật chất ra khỏi hố đen. Nếu lượng năng lượng này đủ lớn, nó thậm chí còn có thể ngăn cản hoàn toàn vật chất khỏi rơi vào hố đen. Thông thường “lực” hút vào và “lực” đẩy ra này sẽ ở trạng thái cân bằng. Điều này cùng với việc trong vũ trụ sơ khai không có nhiều vật chất cho lắm sẽ giới hạn tốc độ hình thành lỗ đen. Do đó trong khuôn khổ các lý thuyết hiện tại, việc giải thích lỗ đen siêu nặng và hình thành lúc vũ trụ còn sơ khai như vậy gặp nhiều khó khăn.
“Thật khó để tạo ra lỗ đen siêu nặng như vậy trong vũ trụ sơ khai [theo lý thuyết hiện tại]”, “chúng ta cần tìm một lý thuyết mới để giải thích tại sao lỗ đen này lại hình thành nhanh hơn nhiều so với những gì chúng ta đã nghĩ trước đó”, “Đây chính là lúc cho một giả thuyết mới [cho sự hình thành lỗ đen]...”, tiến sĩ Fuyun Bian, một thành viên của nhóm nghiên cứu phát biểu.
