Theo Space.com, giả thuyết mới lập luận, khi vũ trụ mở rộng ra bên ngoài sau Vụ nổ Lớn, tất cả các vật thể có khối lượng cũng phát triển theo nó. Hố đen - những vật thể khổng lồ nhất tồn tại trong vũ trụ - phát triển nhiều nhất.
Giả thuyết này bắt nguồn từ các gợn sóng lực hấp dẫn trong không-thời gian - thứ xảy ra khi 2 hố đen khổng lồ bị khóa trong quỹ đạo, xoắn ốc vào trong và va chạm nhau. Kể từ năm 2015, các nhà khoa học tại Đài quan sát Sóng Hấp dẫn Giao thoa kế Laser (LIGO) và giao thoa kế Virgo đã quan sát thấy nhiều vụ sáp nhập hố đen này.
Nhưng những con sóng ẩn chứa một bí ẩn. Dựa trên phân bố kích thước ước tính của các ngôi sao trong vũ trụ, các hố đen phải có khối lượng nhỏ hơn khoảng 40 lần khối lượng của Mặt trời. Nhưng dữ liệu lấy từ các sóng hấp dẫn này cho thấy nhiều hố đen có khối lượng lớn hơn 50 lần khối lượng Mặt trời, và một số gần bằng 100 lần khối lượng Mặt trời.
Một lời giải thích phổ biến cho điều này là các hố đen phát triển theo thời gian bằng cách hút khí, bụi, các ngôi sao và thậm chí cả các hố đen khác.
Nhưng bởi vì các hố đen thường hình thành sau các vụ nổ sao khổng lồ được gọi là siêu tân tinh, nhiều hố đen xuất hiện trong các vùng không gian mà không có bất kỳ vật chất nào trong các vật chất nêu trên.
Các nhà thiên văn đã đề xuất những giải thích thay thế, nhưng tất cả đều đề xuất những thay đổi chưa từng thấy đối với hiểu biết hiện tại của các nhà khoa học về vòng đời của các ngôi sao. Và không ai có thể giải thích được về sự đa dạng kích thước đáng kinh ngạc của các hố đen hợp nhất mà các đài quan sát sóng hấp dẫn đã phát hiện được.
Bài báo mới được xuất bản ngày 3.11 trên tạp chí The Astrophysical Journal Letters đã nêu ra lời giải thích rằng: Sự phát triển về khối lượng của các hố đen không phải là kết quả của việc hút vật chất, mà là do sự giãn nở của vũ trụ.
Điều này có nghĩa là tất cả các hố đen - bao gồm các hố đen hợp nhất được phát hiện trong các thí nghiệm sóng hấp dẫn, các hố đen lang thang ở ngoại ô thiên hà của chúng ta và thậm chí là các hố đen siêu khổng lồ ở trung tâm của hầu hết các thiên hà - đang lớn lên theo thời gian.
Để chứng minh giả thuyết, các nhà nghiên cứu đã chọn mô hình 2 hố đen hợp nhất trong một vũ trụ đang phát triển, thay vì chọn các vũ trụ tĩnh mà các nhóm nghiên cứu khác xây dựng nhằm đơn giản hóa các phương trình phức tạp.
Bằng cách mô phỏng hàng triệu cặp sao - từ khi sinh ra đến khi chết, nhóm khoa học có thể nghiên cứu những ngôi sao đã chết để tạo thành các cặp hố đen và liên kết mức độ chúng lớn lên tương ứng với sự giãn nở của vũ trụ. Sau khi so sánh các dự đoán được thực hiện bằng mô hình vũ trụ với dữ liệu từ LIGO và Virgo, họ rất ngạc nhiên khi thấy chúng rất khớp.
Nếu giả thuyết này là đúng, thì mọi thứ có khối lượng sẽ ngày càng lớn hơn - Mặt trời, sao neutron, hành tinh và thậm chí cả con người. Tất nhiên sự liên kết này đối với chúng ta yếu hơn nhiều so với hố đen.
Nhóm nghiên cứu hy vọng, khi các thiết bị dò sóng hấp dẫn trở nên hiện đại hơn, họ sẽ có nhiều dữ liệu hơn để kiểm tra thêm về tính chính xác của giả thuyết.
