Hé lộ điều xảy ra khi 2 lỗ đen "khủng" lao vào nhau

Đoạn video mô phỏng 3D cho thấy cận cảnh quá trình hình thành một chiếc đĩa vật liệu siêu nóng, được biết đến với tên gọi chuẩn tinh, bao quanh các lỗ đen va chạm. Nó là sản phẩm sáng tạo của tiến sĩ Stuart Shapiro đến từ Đại học Illinois (Mỹ) và các đồng nghiệp.

Để tạo ra đoạn video mô phỏng, các nhà nghiên cứu đã sử dụng thuyết tương đối tổng quát của Einstein cùng với các phương trình tính toán cách vật chất di chuyển gần tốc độ ánh sáng trong một từ trường.

Trong các mô phỏng, quá trình va chạm dẫn tới việc 2 lỗ đen sáp nhập với nhau. Khi 2 lỗ đen tiến sát gần nhau, các đường từ trường bao quanh chúng trở nên không nhất quán, trong khi các vòi phun bắn ra từ các "cực" của chúng hòa nhập thành một.

Quá trình sáp nhập này cũng được phỏng đoán sinh ra các sóng trọng lực (các gợn lăn tăn trong không gian - thời gian), trong khi điện từ bị bắn vào không gian. Sau khi hợp nhất, vật liệu bao quanh các lỗ đen tiếp tục cuộn xoáy dữ dội, tạo thành một vùng bụi và khí siêu nóng, được gọi chung là một chuẩn tinh.

Các chuẩn tinh vô cùng sáng chói và cung cấp năng lượng cho trung tâm của các thiên hà. Chẳng hạn như, ở trung tâm dải Ngân Hà của chúng ta, một chuẩn tinh rực rỡ bao quanh lỗ đen siêu lớn vô cùng rõ thấy.

Đoạn mô phỏng này đặc biệt thú vị, vì các quan sát gần đây hé lộ, 2 lỗ đen như vậy, cách Trái Đất khoảng 10,4 tỉ năm ánh sáng nhiều khả năng sẽ va chạm nhau chỉ trong 7 năm tới. Một trong 2 lỗ đen "khủng" này được phát hiện bên trong chuẩn tinh PSO J334.2028+01.4075, có khối lượng bằng 10 tỉ Mặt Trời của chúng ta.

Các phỏng đoán của nhóm nghiên cứu Shapiro do đó sắp có cơ hội được kiểm chứng tính xác thực trong tương lai gần.