Theo một kết quả nghiên cứu được công bố cuối tháng 2 trên Tạp chí Vật lý Thiên văn, các hố đen, có chung tên là PKS 2131-021, đang trong hành trình tiến đến sự diệt vong ở cách Trái đất khoảng 9 tỉ năm ánh sáng.
NASA cho biết, hai vật thể đã tiến dần về phía nhau trong khoảng 100 triệu năm và giờ đây, chúng cùng trong một quỹ đạo nhị phân và quay quanh nhau hai năm một lần hoặc lâu hơn.
Theo các nhà nghiên cứu, khoảng 10.000 năm nữa, hai hố đen sẽ hợp nhất, tỏa ra các sóng hấp dẫn - những gợn sóng trong cấu trúc không-thời gian được Albert Einstein dự đoán ban đầu - tràn khắp vũ trụ.
Mặc dù không ai trong chúng ta sẽ chứng kiến vụ va chạm kinh hoàng đó, nhưng nghiên cứu về PKS 2131-021 giờ đây có thể tiết lộ thông tin mới về cách các hố đen siêu lớn hình thành và điều gì sẽ xảy ra khi hai trong số chúng va chạm với nhau.
Hố đen siêu lớn là những vật thể cực kỳ tối, dày đặc, có khối lượng gấp hàng trăm triệu lần Mặt trời và nằm ở trung tâm của hầu hết thiên hà trong vũ trụ, nếu không muốn nói là tất cả. Các nhà thiên văn học vẫn chưa biết được làm thế nào mà những vật thể này lại có kích thước lớn như vậy, nhưng có một khả năng là các hố đen lớn nhất của vũ trụ là kết quả của ít nhất một lần hợp nhất giữa hai hố đen nhỏ hơn, theo NASA. Nghiên cứu mới có thể giúp xác nhận giả thuyết đó.
PKS 2131-021 là một loại hố đen đặc biệt được gọi là blazar - về cơ bản, đó là một hố đen siêu lớn có lực hút cực mạnh nhưng bằng cách nào đó vẫn có phát xạ lọt được ra ngoài.
Các tác giả của nghiên cứu mới đang theo dõi độ sáng của khoảng 1.800 hố đen loại blazar rải rác xung quanh vũ trụ và họ nhận thấy một điều gì đó đặc biệt: Độ sáng của blazar PKS 2131-021 dao động theo những khoảng thời gian đều đặn. Trên thực tế, có thể đoán trước được rằng các tác giả nghiên cứu đã ví sự dao động đó theo tiếng tích tắc của đồng hồ.
Các nhà nghiên cứu nghi ngờ rằng những biến đổi này là kết quả của việc hố đen thứ hai bị hút vào hố đen thứ nhất khi hai vật thể quay quanh nhau hai năm một lần, tuy nhiên họ cần thêm dữ liệu để xem mô hình này tồn tại trong bao lâu. Vì vậy, các nhà nghiên cứu đã tìm hiểu dữ liệu từ 5 đài quan sát, kéo dài trong 45 năm. Tất cả dữ liệu bổ sung đều phù hợp với dự đoán của nhóm về cách độ sáng của hố đen blazar nhị phân sẽ thay đổi theo thời gian.
Nếu những phát hiện được xác nhận, PKS 2131-021 sẽ là cặp hố đen nhị phân thứ hai từng được phát hiện - và là cặp có mối quan hệ chặt chẽ nhất mà các nhà khoa học tìm thấy.
Các nhà khoa học phát hiện ứng cử viên hố đen quỹ đạo nhị phân đầu tiên được biết đến của vũ trụ vào năm 2020 trong một thiên hà cách Trái đất khoảng 3,5 tỉ năm ánh sáng. Tuy nhiên, các hố đen đó quay quanh nhau 9 năm một lần, cho thấy có khoảng cách giữa chúng lớn hơn nhiều so với khoảng cách giữa hai thành viên của PKS 2131-021.
Các tác giả cho biết, hai hố đen quái vật phải đủ lớn và đủ gần để chúng có thể tạo ra sóng hấp dẫn trước cuộc va chạm không thể tránh khỏi. Các quan sát trong tương lai về PKS 2131-021 sẽ tập trung vào việc tìm kiếm các sóng đó.
