Lỗ đen thường được biết đến là những thiên thể hấp thụ mọi thứ, kể cả ánh sáng. Vậy tại sao nó lại là vật thể sáng nhất trong vũ trụ?
Khi nhìn lên bầu trời đêm, Mặt Trời dường như là thiên thể sáng nhất mà con người có thể quan sát được. Tuy nhiên, sự rực rỡ của Mặt Trời chủ yếu đến từ việc nó nằm rất gần Trái Đất so với các ngôi sao khác. Trên thực tế, so với hàng tỷ ngôi sao trong vũ trụ, Mặt Trời chỉ có độ sáng ở mức trung bình. Một ví dụ điển hình về sự chói lọi của các ngôi sao khác là R136a1, một ngôi sao khổng lồ trong Tinh vân Nhện thuộc Thiên hà Magellan Lớn, có độ sáng lớn hơn Mặt Trời khoảng 6,16 triệu lần.
Tuy nhiên, dù R136a1 có rực rỡ đến đâu, nó cũng không phải là thiên thể sáng nhất mà con người từng quan sát được. Trên thực tế, thiên thể sáng nhất trong vũ trụ có thể không phải là một ngôi sao mà lại là một lỗ đen siêu khối đang nuốt chửng vật chất với tốc độ kinh hoàng. Điều này nghe có vẻ khó tin, bởi lỗ đen thường được biết đến là những thiên thể hấp thụ mọi thứ, kể cả ánh sáng. Nhưng có một sự thật là lỗ đen có thể phát ra ánh sáng mạnh mẽ khi vật chất rơi vào nó và tạo ra đĩa bồi tụ cực nóng. Một trong những thiên thể sáng nhất từng được phát hiện chính là chuẩn tinh SMSS J215728.21-360215.1, hay còn gọi là J2157-3602.
R136a1, một ngôi sao khổng lồ trong Tinh vân Nhện thuộc Thiên hà Magellan Lớn.
Chuẩn tinh là một loại thiên thể cực sáng mà các nhà thiên văn học phát hiện từ những năm 1960. Chúng trông giống như những ngôi sao từ xa nhưng thực chất là các lỗ đen siêu lớn đang nuốt chửng vật chất xung quanh. Khi khí và bụi bị hút vào lỗ đen, chúng hình thành một đĩa bồi tụ quay quanh và tỏa ra năng lượng mạnh mẽ dưới dạng ánh sáng. Điều này khiến chuẩn tinh có thể sáng hơn hàng trăm tỷ lần so với các ngôi sao bình thường.
J2157-3602 nằm trong chòm sao Octans, cách Trái Đất khoảng 12,5 tỷ năm ánh sáng. Độ sáng của nó mạnh đến mức các nhà khoa học đã tính toán được cường độ tuyệt đối của nó đạt -32,36. Trong thiên văn học, cường độ tuyệt đối là thước đo độ sáng thực sự của một thiên thể nếu nó được đặt ở khoảng cách 10 parsec (32,6 năm ánh sáng) từ Trái Đất. Để so sánh, độ sáng tuyệt đối của Mặt Trời chỉ là khoảng 4,83, có nghĩa là J2157-3602 sáng hơn Mặt Trời tới 753 nghìn tỷ lần.
Nếu một thiên thể có độ sáng mạnh như J2157-3602 nằm trong Hệ Mặt Trời, Trái Đất sẽ ngay lập tức bị nung chảy và bốc hơi trong nháy mắt. Điều này đủ để khẳng định rằng J2157-3602 là thiên thể sáng nhất từng được biết đến trong vũ trụ. Nhưng bản chất thực sự của nó là gì? Các nhà khoa học vẫn chưa có câu trả lời chắc chắn, nhưng giả thuyết phổ biến nhất cho rằng J2157-3602 là một lỗ đen siêu lớn có khối lượng gấp khoảng 34 tỷ lần Mặt Trời.
Lỗ đen không tự phát ra ánh sáng, nhưng khi chúng hút vật chất từ môi trường xung quanh, các hạt khí và bụi vũ trụ sẽ bị kéo vào với tốc độ cực lớn, tạo thành một đĩa bồi tụ. Khi càng tiến gần đến lỗ đen, vật chất sẽ bị gia tốc lên gần tốc độ ánh sáng, khiến ma sát và va chạm giữa các hạt khí trở nên dữ dội. Nhiệt độ trong đĩa bồi tụ có thể tăng lên hàng triệu độ Kelvin, dẫn đến việc phát ra bức xạ điện từ mạnh mẽ, bao gồm cả tia X và ánh sáng khả kiến. Đây chính là lý do khiến các chuẩn tinh trở thành những thiên thể sáng nhất trong vũ trụ, vượt xa cả những ngôi sao lớn nhất.
ADVERTISING
iTVC from Admicro
J2157-3602.
Một trong những điều đáng kinh ngạc về J2157-3602 là tốc độ "ăn" vật chất của nó. Theo ước tính, lỗ đen này đang nuốt chửng lượng vật chất tương đương với khối lượng của một Mặt Trời mỗi ngày. Đây là một tốc độ hấp thụ khổng lồ, giúp nó duy trì độ sáng rực rỡ trong hàng tỷ năm. Nếu con số này chính xác, J2157-3602 có thể là một trong những lỗ đen siêu lớn phát triển nhanh nhất từng được phát hiện.
Việc tìm thấy những chuẩn tinh như J2157-3602 mang ý nghĩa quan trọng đối với các nhà thiên văn học trong việc nghiên cứu sự tiến hóa của vũ trụ. Ánh sáng từ J2157-3602 đã bắt đầu hành trình của nó từ 12,5 tỷ năm trước, tức là khi vũ trụ chỉ mới khoảng 1,3 tỷ năm tuổi. Điều này có nghĩa là nó cung cấp một cái nhìn sâu sắc về những giai đoạn đầu của vũ trụ và cách các lỗ đen siêu lớn hình thành và phát triển trong thời kỳ sơ khai.
Dù J2157-3602 là thiên thể sáng nhất từng được biết đến, nhưng vũ trụ vẫn còn vô số bí ẩn chưa được khám phá. Các nhà khoa học tin rằng còn rất nhiều chuẩn tinh sáng hơn, thậm chí mạnh hơn cả J2157-3602, đang tồn tại ở những vùng xa xôi của vũ trụ. Với sự phát triển của các kính thiên văn thế hệ mới, như Kính viễn vọng Không gian James Webb, con người có thể sẽ phát hiện ra những thiên thể còn sáng hơn và mạnh mẽ hơn trong tương lai.
J2157-3602 không chỉ là một thiên thể đơn thuần, mà còn là một cánh cửa giúp chúng ta hiểu hơn về sự hình thành và tiến hóa của vũ trụ. Nó cũng cho thấy rằng những thứ tưởng chừng như không thể - chẳng hạn như một lỗ đen có thể trở thành thiên thể sáng nhất vũ trụ - đôi khi lại là sự thật. Trong vũ trụ bao la, mỗi khám phá mới đều mang đến những điều kỳ diệu và khiến chúng ta nhận ra rằng, dù đã tiến xa đến đâu, nhân loại vẫn chỉ đang chập chững bước vào thế giới rộng lớn vô tận của vũ trụ.
