Hố đen lớn nhất trong vũ trụ

Hố đen nằm trong số những vật thể khối lượng lớn nhất trong vũ trụ. Tuy nhiên, về lý thuyết, vẫn có giới hạn đối với kích thước của hố đen, thiên thể lớn đến mức ngay cả ánh sáng cũng không thể thoát khỏi chúng. TON 618, hố đen lớn nhất có thể quan sát trực tiếp có khối lượng gần với khoảng ước lượng này, theo Live Science.

Hố đen TON 618 nặng gấp khoảng 66 tỷ lần khối lượng Mặt Trời. TON 618 có bán kính hơn 1.000 đơn vị thiên văn (AU), một AU bằng khoảng cách giữa Trái Đất và Mặt Trời, tương đương 150 triệu km. Điều đó có nghĩa nếu hố đen này nằm ở trung tâm hệ Mặt Trời, khi tới sao Diêm Vương, bạn mới đi chưa đến 5% quãng đường từ tâm tới rìa hố đen.

TON 618 ở cách Trái Đất khoảng 18,2 tỷ năm ánh sáng. Trên bầu trời đêm, nó nằm ở ranh giới giữa chòm sao Canes Venatici và Coma Berenices. Các nhà thiên văn học lần đầu tiên phát hiện TON 618 trong một cuộc khảo sát vào năm 1957 từ đài quan sát Tonantzintla ở Mexico nhưng không biết đó là gì. Ban đầu, họ cho rằng nó là một ngôi sao xanh mờ, nhưng những quan sát sau một thập kỷ hé lộ họ đã trông thấy bức xạ cực mạnh từ vật chất rơi vào hố đen khổng lồ.

TON 618 cung cấp năng lượng chuẩn tinh mà nó nằm ở trung tâm, vật thể thuộc hàng sáng nhất trong vũ trụ với độ sáng bằng 140 nghìn tỷ Mặt Trời. Chuẩn tinh hút ánh sáng từ năng lượng hấp dẫn của hố đen. Vật chất quanh hố đen rơi vào trong, bị nén lại và nóng lên, giải phóng lượng bức xạ cực lớn. Tuy sự kiện như vụ nổ siêu tân tinh có thể sáng hơn chuẩn tinh, chúng chỉ tồn tại vài tuần. Ngược lại, chuẩn tinh có thể phát sáng hàng triệu năm.

Tuy nhiên, chuẩn tinh ở xa đến mức chúng chỉ giống những chấm mờ ngay cả khi quan sát bằng kính viễn vọng mạnh nhất. Giới thiên văn học lần đầu tiên phát hiện chuẩn tinh thông qua phát xạ vô tuyến cực mạnh của chúng. Chuẩn tinh thực chất là hố đen siêu khối lượng đang ăn. Hố đen siêu khối lượng trở nên khổng lồ thông qua quá trình sáp nhập với các hố đen khác và thường xuyên ăn vật chất xung quanh.

Tốc độ ăn này chính là yếu tố giới hạn kích thước của hố đen. Chúng chỉ có thể tiêu thụ vật chất trong một khoảng thời gian nhất định. Khi vật chất rơi vào trong hố đen, nó nóng lên và giải phóng bức xạ. Nhưng bức xạ đó lại làm nóng vật chất, ngăn chúng rơi nhanh vào hố đen. Quá trình tự điều phối ngăn hố đen phát triển quá nhanh. Giới thiên văn học ước tính khối lượng tối đa của hố đen dựa trên tốc độ ăn và nhân lên theo độ tuổi đã biết của vũ trụ. Họ ước tính khối lượng tối đa bằng 50 tỷ khối lượng Mặt Trời.

Tuy nhiên, đó chỉ là một ước tính. Có nhiều cách kỳ lạ khác để tạo ra hố đen như sự sụp đổ trực tiếp của khối vật chất tối lớn trong vũ trụ thuở sơ khai. Vì vậy, hố đen lớn hơn ước tính có thể tồn tại trong vũ trụ.

An Khang (Theo Live Science)