Các nhà thiên văn có bằng chứng cho thấy lỗ đen cực kỳ phổ biến trên khắp Vũ trụ. Một lỗ đen siêu lớn nằm ở trung tâm của hầu hết mọi thiên hà lớn, bao gồm cả Dải Ngân hà, trong khi một số lỗ đen nhỏ hơn được cho là hình thành khi các ngôi sao lớn kết thúc vòng đời của chúng. Vì những vật thể này có màu đen, chúng không trực tiếp phát ra và cũng không phản xạ ánh sáng, các nhà thiên văn chủ yếu dựa vào các quan sát gián tiếp để phát hiện sự hiện diện của chúng và nghiên cứu chúng.
Và gần đây các nhà thiên văn học đã có phát hiện mới về một quần thể hố đen quá khổ gồm hơn 100 hố đen trong cụm sao palomar 5, một cụm sao được cho là độc nhất vô vị. Các lỗ đen có thể lớn hoặc nhỏ, các nhà khoa học cho rằng các lỗ đen nhỏ nhất chỉ nhỏ bằng một nguyên tử, quần thể hố đen được phát hiện này to gấp 3 lần so với dự kiến. Nhiều phát hiện trong quá trình nghiên cứu mang ý nghĩa quan trọng với hiểu biết của nhân loại về sự hình thành cụm sao cầu,
Phát hiện quần thể hố đen quá khổ
Quần thể hố đen quá khổ vừa được các nhà thiên văn học phát hiện trong cụm sao Palomar 5. Palomar 5 là cụm sao “độc nhất vô nhị”. Đây là một trong những cụm sao “mịn mượt nhất” trong vầng hào quang của Dải Ngân hà. Với khoảng cách trung bình giữa những ngôi sao là vài năm ánh sáng. Cụm sao Palomar 5 có một luồng sao phản chiếu liên kết. Với cụm sao này trải dài hơn 20 độ trên bầu trời.
Theo nghiên cứu xuất bản ngày 5/7 trên tạp chí Nature Astronomy. Nhóm nhà thiên văn học và vật lý thiên văn quốc tế do Đại học Barcelona, Tây Ban Nha, dẫn đầu chỉ ra rằng. Cả 2 đặc điểm đặc trưng của cụm sao Palomar 5 có khả năng là kết quả của một quần thể hố đen quá khổ gồm hơn 100 hố đen ở trung tâm của cụm sao này. “Số lượng hố đen lớn hơn khoảng 3 lần so với dự kiến từ số ngôi sao trong cụm.
Điều đó có nghĩa là hơn 20% tổng khối lượng cụm sao được tạo thành từ các hố đen. Mỗi hố đen có khối lượng khoảng 20 lần khối lượng của Mặt trời. Và chúng hình thành trong các vụ nổ siêu tân tinh vào cuối thời kỳ tồn tại của những ngôi sao lớn. Khi cụm sao vẫn còn rất trẻ” – Giáo sư Mark Gieles. Viện Khoa học Vũ trụ của Đại học Barcelona (ICCUB), tác giả chính của bài báo, chia sẻ.
Phát hiện trong quá trình nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng với sóng hấp dẫn
Các dòng thủy triều là những luồng sao phun ra từ những cụm sao hoặc thiên hà lùn bị phá vỡ. Trong vài năm gần đây, gần 30 luồng mỏng đã được phát hiện trong quầng Ngân hà. “Chúng tôi không biết những luồng này hình thành như thế nào. Nhưng có một ý kiến cho rằng, chúng là các cụm sao bị phá vỡ. Tuy nhiên, không có luồng nào được phát hiện gần đây có cụm sao liên kết. Do đó chúng tôi không thể chắc chắn. Vì vậy, để hiểu cách những luồng này hình thành. Chúng tôi cần nghiên cứu một trường hợp cụ thể với hệ thống sao có liên kết với chúng. Palomar 5 là trường hợp duy nhất khiến cụm sao này trở thành phiến đá Rosetta. Để tìm hiểu quá trình hình thành luồng” – nhà nghiên cứu Gieles lý giải.
Trong quá trình nghiên cứu, nhóm khoa học nhận thấy, trước khi hoàn toàn tan biến. Trong khoảng 1 tỉ năm nữa, cụm sao này sẽ hoàn toàn chứa các hố đen. Giáo sư Mark Gieles cũng nêu trong bài viết, nhóm đã chỉ ra rằng: “sự hiện diện của một quần thể hố đen lớn. Có thể đã phổ biến trong tất cả những cụm hình thành nên các luồng”. Điều này có ý nghĩa quan trọng. Với hiểu biết của nhân loại về sự hình thành cụm sao cầu. Khối lượng ban đầu của những ngôi sao và sự tiến hóa của những ngôi sao lớn. Phát hiện này cũng có ý nghĩa quan trọng với sóng hấp dẫn.
Cụm sao cầu Palomar 5
Palomar 5 là cụm sao cầu được Walter Baade phát hiện năm 1950. Cụm sao này ở trong chòm sao Cự Xà cách Trái đất khoảng 80.000 năm ánh sáng và là một trong khoảng 150 cụm sao cầu quay quanh Dải Ngân hà. Palomar 5 lâu đời hơn 10 tỉ năm như hầu hết các cụm sao cầu khác. Điều này có nghĩa là cụm sao cầu đã hình thành trong giai đoạn sớm nhất của quá trình hình thành thiên hà. Palomar 5 có khối lượng nhỏ hơn khoảng 10 lần và kéo dài hơn 5 lần so với một cụm sao cầu điển hình và đang trong giai đoạn cuối cùng của sự tan rã.