Lỗ đen đôi là gì?

Theo các nhà nghiên cứu, kể cả khi phân loại được lỗ đen đôi, họ vẫn không xác định được nguồn gốc cụ thể sinh ra chúng, Science Alert đưa tin.

Trong một nghiên cứu gần đây được công bố trên tạp chí Astronomy and Astrophysical Letters, một nhóm các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) đã kiểm tra 69 lỗ đen đôi để xác định nguồn gốc của chúng. Theo đó, họ nhận thấy nguồn gốc thay đổi dựa trên các hành tinh kiểu mẫu.

"Khi thay đổi mô hình linh hoạt hơn hoặc đưa ra các giả thiết khác, bạn sẽ nhận được một câu trả lời khác về cách các lỗ đen hình thành trong vũ trụ", Sylvia Biscoveanu, sinh viên tốt nghiệp MIT, làm việc trong Phòng thí nghiệm LIGO kiêm đồng tác giả nghiên cứu, cho biết.

Định nghĩa về lỗ đen đôi

Giống như sao đôi, lỗ đen đôi là hai vật thể có khối lượng lớn quay quanh nhau. Cả hai đều có khả năng va chạm hoặc hợp nhất với nhau. Tuy nhiên, lỗ đen đôi khi được hình thành ra từ những sao băng có khối lượng lớn không còn hoạt động hoặc "đang chết dần".

Tuy nhiên, nguồn gốc hình thành các lỗ đen đôi vẫn còn là một bí ẩn. Cho đến nay, 2 giả thuyết liên quan đến sự hình thành của chúng nhất là "tiến hóa phân đôi" (field binary evolution) và "tổ hợp vận động" (dynamical assembly).


Lỗ đen đôi hình thành ở trung tâm một cụm sao dày đặc. (Ảnh: Northwestern Visualization).

Quá trình tiến hóa phân đôi liên là khi một cặp sao đôi phát nổ tạo ra hai lỗ đen, tiếp tục quay quanh nhau như trước đây. Ban đầu, chúng quay quanh nhau dưới dạng các ngôi sao đôi, người ta tin rằng các vòng quay và độ nghiêng của chúng cũng thẳng hàng.

Các nhà khoa học cũng đưa ra giả thuyết rằng các lỗ đen đôi có nguồn gốc từ một đĩa thiên hà.

Trong khi đó, tổ hợp vận động là hai lỗ đen riêng lẻ. Mỗi lỗ có độ nghiêng và độ quay riêng nhưng được kết hợp lại với nhau bằng quá trình vật lý thiên văn khắc nghiệt, tạo thành hệ thống lỗ đen đôi.

Hiện tại, nhiều người giả thuyết rằng sự ghép đôi này có thể xảy ra trong một môi trường dày đặc như cụm sao cầu, nơi hàng nghìn ngôi sao ở gần nhau có thể ép hai lỗ đen lại với nhau.

Không chắc chắn về nguồn gốc thực sự

Nghiên cứu trên 69 lỗ đen đôi, các nhà thiên văn học xác định những vật thể khổng lồ này có thể bắt nguồn từ cả cụm sao cầu và đĩa thiên hà. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu chưa khám phá ra quy luật bắt nguồn của từng trường hợp cụ thể.

Phòng thí nghiệm LIGO (Mỹ) đã làm việc với đối tác từ Italy, Virgo, để xác định chu kỳ quay của 69 lỗ đen đôi trước đó.

Một mô hình như vậy được cấu hình để giả định rằng chỉ một phần lỗ đen nhị phân được tạo ra với các chu kỳ quay thẳng hàng, trong đó phần còn lại có các chu kỳ quay ngẫu nhiên. Một mô hình khác được cấu hình để dự đoán hướng quay có độ tương phản vừa phải.

Cuối cùng, họ phát hiện ra nguồn gốc luôn thay đổi theo các mô hình đã điều chỉnh. Vì vậy, để có kết quả nhất quán, cần có nhiều dữ liệu hơn từ 69 lỗ đen đôi.

Theo Salvatore Vitale, phó giáo sư vật lý, thành viên của Viện Nghiên cứu Vật lý Thiên văn và Không gian Kavli, các phép đo chu kỳ quay rất không chính xác.

"Nhưng khi xây dựng được nhiều dữ liệu hơn, chúng tôi có thể thu được thông tin tốt hơn. Sau đó, chúng tôi có thể khẳng định về một câu chuyện chúng tôi có thể tin", ông nói.

TIN CŨ HƠN
Phát hiện hai lỗ đen gần Trái đất nhất, thuộc loại chưa từng thấy

Phát hiện hai lỗ đen gần Trái đất nhất, thuộc loại chưa từng thấy

Hai lỗ đen ẩn nấp ở sân sau của Trái đất với khoảng cách chỉ 1.560 và 3.800 năm ánh sáng, đại diện cho một loại mà các nhà thiên văn học chưa từng thấy

Đăng ngày: 13/10/2025
Những điều bạn chưa biết về thiên thạch

Những điều bạn chưa biết về thiên thạch

Thiên thạch là gì? Một câu hỏi nghe rất quen thuộc, tưởng chừng dễ ấy thế mà nó đã và đang đánh đố không ít người.

Đăng ngày: 12/10/2025
Những điều bạn chưa biết về sao băng

Những điều bạn chưa biết về sao băng

Sao băng là gì mà có khả năng tạo nên những trận mưa sao băng đình đám? Và sự thật về những ngôi sao băng có huyền bí như chúng ta tưởng…

Đăng ngày: 12/10/2025
Các hành tinh trong Hệ Mặt trời

Các hành tinh trong Hệ Mặt trời

Hệ Mặt trời (hay Thái Dương Hệ) là hệ hành tinh gồm có Mặt Trời ở trung tâm và các vật quay xung quanh.

Đăng ngày: 11/10/2025
Hành tinh lùn có vành đai giống sao Thổ trong Hệ Mặt trời

Hành tinh lùn có vành đai giống sao Thổ trong Hệ Mặt trời

Nhà thiên văn học tại Viện Vật lý thiên văn Andalusia, Tây Ban Nha, và các cộng sự phát hiện một vành đai lớn xung quanh hành tinh lùn Haumea nằm bên ngoài quỹ đạo của sao Hải Vương.

Đăng ngày: 10/10/2025
Tổng quan về sao Hỏa

Tổng quan về sao Hỏa

Sao Hỏa còn gọi là: Hỏa Tinh, là hành tinh thứ tư tính từ Mặt Trời trong Thái Dương Hệ. Đôi khi hành tinh này còn được gọi tên là Hỏa Tinh.

Đăng ngày: 10/10/2025
Những điều thú vị về Hệ Mặt trời

Những điều thú vị về Hệ Mặt trời

Trong hệ Mặt Trời, hành tinh nóng nhất không phải ở gần Mặt Trời nhất, sao Diêm Vương chỉ có kích thước bằng một nửa chiều rộng nước Mỹ.

Đăng ngày: 09/10/2025
Khoa Học News