Kính viễn vọng không gian James Webb (JWST) đã đạt được một phát hiện quan trọng khi ghi nhận những hố đen đầu tiên đang ‘ngốn’ các ngôi sao trong các thiên hà bị bụi vũ trụ che khuất. Thông tin này được công bố trong một nghiên cứu trên tạp chí Astrophysical Journal Letters vào ngày 1/8.

Sử dụng khả năng quan sát hồng ngoại vượt trội của mình, JWST đã có thể nhìn xuyên qua lớp bụi dày đặc để phát hiện ra các sự kiện hiếm gọi là TDE (tidal disruption event), xảy ra khi một ngôi sao bị kéo vào quá gần một hố đen và bị kéo giãn thành đĩa khí nóng trước khi bị nuốt chửng. Thông thường, TDE được phát hiện thông qua bức xạ tia X, cực tím hoặc ánh sáng khả kiến phát ra từ khí sao bị nung nóng.

Tuy nhiên, trong môi trường đầy bụi, các tín hiệu này gần như bị chặn hoàn toàn. Nhưng JWST đã tận dụng được khả năng phát ra ánh sáng hồng ngoại của bụi vũ trụ sau khi hấp thụ năng lượng, cho phép kính viễn vọng này phát hiện ra các tín hiệu đặc trưng. Tiến sĩ Megan Masterson, nhà vật lý thiên văn tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT), cho biết JWST gần như là cách duy nhất để nghiên cứu các hố đen đang ăn sao nhưng bị bụi che kín.

Nhóm nghiên cứu đã sử dụng JWST để tập trung vào 4 trường hợp tiềm năng và phát hiện ra các nguyên tử bị ion hóa mạnh – một dấu hiệu rõ ràng cho thấy có bức xạ năng lượng cao từ hố đen đang hoạt động. Đồng thời, dấu vết của bụi silicat cũng cho thấy các sự kiện này nhiều khả năng liên quan đến các hố đen ‘ngủ yên’ vừa tỉnh dậy để ‘ăn nhẹ’ một ngôi sao. Mô phỏng máy tính sau đó đã xác nhận các quan sát của JWST hoàn toàn phù hợp với kịch bản TDE.

Phát hiện này không chỉ giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về cách các hố đen hoạt động trong môi trường nhiều bụi – vốn chiếm phần lớn vũ trụ, mà còn mở ra một phương pháp mới để ‘nhìn thấy’ những hố đen từ trước đến nay gần như vô hình.

Các đài quan sát tia X trên Trái Đất đã phát hiện một sự kiện vũ trụ hiếm hoi, hé lộ sự tồn tại của một loại “quái vật vũ trụ” bí ẩn. Sự kiện này liên quan đến một nguồn tia X mạnh được gọi là HLX-1, nằm trong một thiên hà cách Trái Đất khoảng 450 triệu năm ánh sáng.

HLX-1 là kết quả của một vụ lỗ đen xé sao, hay còn gọi là “gián đoạn thủy triều” (TDE). Trong sự kiện này, một lỗ đen khối lượng trung bình đã thức giấc và bắt đầu “ăn thịt” một ngôi sao. Lỗ đen này được cho là có khối lượng trung gian, nằm giữa lỗ đen siêu khối và lỗ đen khối lượng sao, với khối lượng nặng gấp 100-100.000 lần Mặt Trời.

Sự tồn tại của loại lỗ đen này đã được lý thuyết hóa, nhưng chưa bao giờ được quan sát trực tiếp. Sự kiện HLX-1 đã được quan sát lần đầu tiên vào năm 2009. Sau đó, nó đã sáng hơn gấp 100 lần vào năm 2012 và mờ đi vào năm 2023. Các nhà khoa học tin rằng lỗ đen này có thể đã gắn bó với một ngôi sao khổng lồ và ăn dần ngôi sao, dẫn đến các vụ bùng nổ lặp đi lặp lại.

“Bây giờ chúng ta cần chờ xem liệu nó có bùng phát nhiều lần không, hay có một điểm khởi đầu, một đỉnh điểm, và bây giờ nó sẽ giảm dần cho đến khi biến mất” – nhà thiên văn học Roberto Soria thuộc Viện Vật lý thiên văn quốc gia Ý, đồng tác giả, cho biết.

Sự phát hiện này mang lại hy vọng mới cho việc nghiên cứu về sự hình thành của lỗ đen siêu khối và giúp giải đáp các bí ẩn về vũ trụ. Với việc tiếp tục quan sát và nghiên cứu HLX-1, các nhà khoa học hy vọng sẽ có thể hiểu rõ hơn về loại lỗ đen bí ẩn này và vai trò của nó trong vũ trụ.

Các nhà khoa học tại NASA vừa phát hiện một hành tinh bí ẩn, được mệnh danh là ‘siêu Trái Đất’, cách chúng ta 154 năm ánh sáng và đang phát ra một tín hiệu lặp lại. Hành tinh này có tên TOI-1846 b, có kích thước lớn gấp gần hai lần và nặng gấp bốn lần Trái Đất. Nó quay quanh một ngôi sao lùn đỏ nhỏ với chu kỳ chỉ 4 ngày, tạo ra hiện tượng giảm sáng lặp lại kỳ lạ trên ngôi sao chủ.

Phát hiện này là kết quả của sự hợp tác giữa các nhà khoa học sử dụng cả kính thiên văn trên không gian và dưới mặt đất. TOI-1846 b đã được xác nhận bởi một nhóm các nhà khoa học sau khi kính viễn vọng không gian TESS của NASA quan sát thấy mô hình mờ sáng này vào tháng 3 hàng năm. Hành tinh này nằm trong ‘khoảng trống bán kính’ – vùng kích thước mà các hành tinh xuất hiện thưa thớt, nằm giữa các hành tinh nhỏ, đá như Trái Đất và các hành tinh lớn, giàu khí như Sao Hải Vương.

Mặc dù nhiệt độ bề mặt ước tính lên tới 600 độ F (khoảng 315 độ C), các nhà nghiên cứu cho rằng hành tinh này vẫn có thể chứa nước. Họ tin rằng TOI-1846 b có lõi rắn, giàu đá, một lớp băng dày đặc, và thậm chí có thể có một đại dương nông hoặc một lớp khí quyển mỏng. Các phép đo của nhóm nghiên cứu cũng cho thấy hành tinh này quay quanh ngôi sao chủ chỉ trong chưa đầy 4 ngày, trên một quỹ đạo gần hơn nhiều so với khoảng cách của Sao Thủy với Mặt Trời trong Hệ Mặt Trời.

Ngôi sao chủ của TOI-1846 b là một ngôi sao lùn đỏ, có kích thước và khối lượng bằng khoảng 40% của Mặt Trời, và phát sáng ở nhiệt độ khoảng 6.000 độ F (khoảng 3.300 độ C). Vì sao lùn đỏ có kích thước nhỏ hơn và phát sáng yếu hơn, nên các hành tinh phải quay rất gần để nhận đủ nhiệt. Điều này cũng khiến việc phát hiện hành tinh trở nên dễ dàng hơn khi chúng đi ngang qua trước ngôi sao, gây ra sự mờ sáng nhỏ dễ nhận diện bằng kính viễn vọng.

Nhiều hành tinh trong thiên hà có thể sinh sống? TESS, được phóng lên năm 2018, đã ghi nhận hơn 7.600 sự kiện ‘quá cảnh’ như vậy và xác nhận hơn 630 hành tinh cho đến nay. Với bốn camera độ nhạy cao quét bầu trời mỗi 30 phút, TESS rất lý tưởng để phát hiện các mức giảm sáng nhỏ như của TOI-1846 b.

Hành tinh mới phát hiện này cũng có khả năng bị khóa thủy triều (tidally locked), nghĩa là một mặt luôn hướng về ngôi sao, trong khi mặt còn lại chìm trong bóng tối. Sự chênh lệch nhiệt độ lớn này có thể tạo điều kiện cho nước bị ‘bẫy lại’ ở những vùng mát hơn, tùy thuộc vào cách nhiệt được truyền qua bầu khí quyển.

NASA hy vọng Kính viễn vọng Không gian James Webb sẽ sớm nhắm tới TOI-1846 b để nghiên cứu bầu khí quyển bằng ánh sáng hồng ngoại. Nếu điều kiện phù hợp, Webb có thể phát hiện dấu hiệu của hơi nước, methane, carbon dioxide hoặc các loại khí khác. Các kính thiên văn mặt đất như Đài quan sát Gemini ở Hawaii cũng đang hỗ trợ, sử dụng thiết bị chính xác MAROON-X để đo sự dao động nhỏ của ngôi sao gây ra bởi lực hấp dẫn của hành tinh, giúp xác định khối lượng của nó và phát hiện các hành tinh ẩn khác.

Các nhà nghiên cứu cho rằng TOI-1846 b không phải là hành tinh duy nhất trong hệ này. Những thay đổi nhẹ trong quỹ đạo của nó cho thấy có thể tồn tại một hành tinh khác trong cùng hệ sao, có thể nằm ở vùng xa hơn và mát hơn, tức là khu vực có thể sống được (habitable zone). Khám phá này đi kèm với một phát hiện khác gần đây: TOI-715 b, một hành tinh siêu Trái Đất khác, nằm cách Trái Đất 137 năm ánh sáng, cũng quay quanh một sao lùn đỏ.

Cả hai hành tinh này giúp các nhà thiên văn học hiểu rõ hơn về cơ chế vì sao một số hành tinh nhỏ mất khí quyển theo thời gian, trong khi những hành tinh khác vẫn giữ được. Vì sao lùn đỏ chiếm khoảng 75% tổng số sao trong Dải Ngân Hà, nên việc nghiên cứu các hành tinh như TOI-1846 b có thể tiết lộ bao nhiêu thế giới có thể sinh sống đang ẩn mình trong ‘sân sau’ của chúng ta trong thiên hà.

Một nghiên cứu mới được công bố đã ghi nhận vụ va chạm giữa hai hố đen với quy mô lớn nhất từ trước đến nay, được gọi là GW231123. Sự kiện này được xem là vụ hợp nhất hố đen lớn nhất từng được ghi nhận, với mỗi hố đen có khối lượng gấp hàng trăm lần khối lượng Mặt Trời.

Các nhà thiên văn học đã phát hiện ra vụ va chạm này khi sử dụng Đài quan sát sóng hấp dẫn giao thoa kế laser (LIGO). Những gợn sóng mờ nhạt trong không-thời gian sinh ra từ vụ va chạm giữa hai hố đen đã được quan sát thấy. Các nhà vật lý gọi những gợn sóng này là sóng hấp dẫn, một hiện tượng đã được dự đoán bởi Albert Einstein vào năm 1915 trong thuyết tương đối rộng.

Sóng hấp dẫn đã được dự đoán là quá yếu để con người có thể phát hiện, nhưng đến năm 2016, LIGO đã lần đầu tiên ghi nhận được chúng trong một vụ va chạm giữa hai hố đen. Kể từ lần phát hiện đầu tiên, LIGO cùng các thiết bị đồng hành, gồm Virgo ở Ý và KAGRA ở Nhật Bản, đã ghi nhận khoảng 300 vụ hợp nhất hố đen.

GW231123 là trường hợp đặc biệt trong số hơn 300 vụ hợp nhất đã được ghi nhận, không chỉ vì quy mô khổng lồ của vụ va chạm. Các hố đen riêng lẻ này đặc biệt bởi chúng có khối lượng nằm trong khoảng mà các nhà khoa học không nghĩ rằng chúng được tạo ra từ cái chết của các ngôi sao.

Hai hố đen này còn có khả năng quay gần như với tốc độ tối đa cho phép về mặt vật lý. Điều này đặt ra một thách thức lớn đối với hiểu biết hiện tại của chúng ta về quá trình hình thành hố đen. Theo thuyết tương đối rộng của Einstein, lực hấp dẫn là sự uốn cong của không-thời gian, buộc các vật thể phải di chuyển theo những đường cong trong không gian.

Các nhà khoa học đang gặp hạn chế về những thông tin mà sóng hấp dẫn có thể cung cấp. Hiện vẫn chưa xác định được chính xác khoảng cách của GW231123 so với Trái Đất, nó có thể cách chúng ta tới 12 tỷ năm ánh sáng. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu tự tin về khối lượng của hai hố đen, được ước tính lần lượt là gấp khoảng 100 và 140 lần khối lượng Mặt Trời.

Những con số này đã khiến giới khoa học bối rối. Có những cơ chế tiêu chuẩn hình thành hố đen, đó là khi một ngôi sao cạn nhiên liệu, chết và sụp xuống. Nhưng có một khoảng khối lượng mà các nhà khoa học cho rằng không thể hình thành hố đen theo cách đó và các hố đen trong GW231123 lại nằm chính giữa khoảng khối lượng đó.

Câu hỏi đặt ra là chúng được hình thành bằng cách nào? Điều đó khiến chúng trở nên vô cùng thú vị. Một đặc điểm đáng chú ý khác của GW231123 là tốc độ quay quanh nhau cực kỳ nhanh của hai hố đen. Cho đến nay, phần lớn các hố đen mà chúng tôi phát hiện thông qua sóng hấp dẫn đều quay tương đối chậm.

Điều này cho thấy GW231123 có thể được hình thành theo một cơ chế khác so với các vụ hợp nhất từng quan sát trước đó, hoặc cũng có thể là dấu hiệu cho thấy các mô hình hiện tại của chúng ta cần được điều chỉnh. Theo Giáo sư Mark Hannam, tốc độ quay nhanh như vậy rất khó hình thành trong điều kiện thông thường nhưng lại củng cố giả thuyết rằng hai hố đen trong sự kiện này có thể đã trải qua những vụ hợp nhất trước đó vì hố đen từng hợp nhất thường có xu hướng quay nhanh hơn.

Đêm nay, rạng sáng mai, bầu trời sẽ chứng kiến sự xuất hiện của hai trận mưa sao băng song hành cùng Perseids, đó là Southern Delta Aquariids và Alpha Capricornids. Mặc dù không phải là các trận mưa sao băng dày đặc, nhưng chúng sẽ đạt cực đại cùng lúc vào đêm 29, rạng sáng ngày 30-7.

Hiệp hội Thiên văn Mỹ cho biết, Southern Delta Aquariids dự kiến sẽ tạo ra khoảng 20 sao băng mỗi giờ tại thời điểm cực đại. Các vệt sao băng của trận mưa này có nguồn gốc từ đuôi đá bụi của sao chổi 96P/Machholz, nhưng sẽ trông như tuôn ra từ phía chòm sao Bảo Bình (Aquarius). Các vệt sao băng Southern Delta Aquariids khá mờ nhạt nhưng kéo dài, đã bắt đầu rơi từ ngày 18-7, và sẽ giảm bớt tần suất sau thời điểm cực đại, trước khi biến mất hẳn vào ngày 12-8. Người quan sát sẽ cần một chiếc ống nhòm để quan sát rõ hơn.

Trong khi đó, trận mưa sao băng Alpha Capricornids, là sản phẩm của một sao chổi chu kỳ ngắn mang tên 169/NEAT, chỉ tạo ra 5-10 sao băng mỗi giờ trong giai đoạn cực đại. Tuy nhiên, các sao băng Alpha Capricornids lại sáng và rõ, dễ dàng nhận thấy bằng mắt thường. Cơn mưa sao băng này sẽ như tuôn ra từ phía chòm sao Ma Kết (Capricornus).

Mặc dù số lượng sao băng của 2 trận mưa sao băng nói trên cộng lại vẫn khá ít, nhưng người quan sát có thể chứng kiến một lượng sao băng đáng kể nhờ sự hoạt động đồng thời của mưa sao băng Perseids. Perseids hoạt động từ ngày 17-7 đến 24-8, dự kiến giải phóng hơn 100 ngôi sao băng mỗi giờ trong giai đoạn cực đại đêm 12, rạng sáng ngày 13-8 sắp tới. Hiện nay, cơn mưa sao băng này chưa ‘nặng hạt’, nhưng vẫn giải phóng một lượng sao băng đáng kể, trông như phát ra từ chòm sao Anh Tiên (Perseus).

Công ty công nghệ Astronomer, với CEO Andy Byron, đã trở thành tâm điểm chú ý sau khi Byron bất ngờ xuất hiện trên màn hình Jumbotron trong buổi hòa nhạc của Coldplay vào tuần này. Vào ngày thứ Sáu, công ty đã thông báo rằng Byron sẽ bị tạm đình chỉ công việc trong khi một cuộc điều tra được tiến hành. Đồng sáng lập và Giám đốc Sản phẩm, Pete DeJoy, sẽ đảm nhiệm vị trí CEO tạm quyền.

Công ty có trụ sở tại New York đã đưa ra một tuyên bố trên LinkedIn, nhấn mạnh kỳ vọng của họ về hành vi lãnh đạo. ‘Các nhà lãnh đạo của chúng tôi được kỳ vọng sẽ thiết lập tiêu chuẩn trong cả hành vi và trách nhiệm,’ tuyên bố đọc. Hội đồng quản trị đã khởi xướng một cuộc điều tra chính thức vào vấn đề này và công ty hứa sẽ chia sẻ thêm chi tiết rất sớm.

Tuyên bố cũng tìm cách sửa chữa thông tin sai lệch lan truyền trực tuyến. Công ty phủ nhận các tuyên bố sai sự thật về một cá nhân thứ ba trong video và một tài khoản truyền thông xã hội giả mạo CEO. Tình huống này đã thu hút sự chú ý rộng rãi trên mạng xã hội, với nhiều người dùng tạo ra meme và video chế nhạo.

Sự việc xảy ra trong buổi biểu diễn của Coldplay vào thứ Tư tại Gillette Stadium ở Massachusetts. Byron được nhìn thấy ôm Kristin Cabot, Giám đốc Nhân sự của Astronomer, khi ban nhạc chơi ‘The Jumbotron Song.’ Khi máy ảnh chuyển sang họ, hai người nhanh chóng tách ra khi nhận ra họ đang được hiển thị trên màn hình lớn của sân vận động.

Chris Martin, người dẫn đầu của Coldplay, đã đùa: ‘Ồ, hãy nhìn hai người này. Hoặc họ đang ngoại tình hoặc họ chỉ rất nhút nhát.’ Đoạn clip nhanh chóng lan truyền trực tuyến, với người dùng mạng xã hội xác định Byron và Cabot.

Astronomer, trước đây được biết đến chủ yếu trong các giới công nghệ, đã thấy mình trong một ánh sáng không mong muốn khi cuộc điều tra đang diễn ra. Công ty đang đối mặt với một thách thức trong việc quản lý hình ảnh của mình sau sự cố này.