Một nghiên cứu gần đây được công bố trên tạp chí Monthly Notices of the Royal Astronomical Society cho thấy, các nhà thiên văn học đã phát hiện ra một cặp lỗ đen siêu khối lượng đang xoắn ốc tiến lại gần nhau và sắp va chạm dữ dội.
Các lỗ đen siêu khối lượng thường có khối lượng gấp hàng trăm triệu đến hàng tỷ lần khối lượng của Mặt Trời. Sự hợp nhất của các lỗ đen không phải là hiếm gặp trên quy mô vũ trụ, nhưng những hệ thống như thế này, đang trong giai đoạn xoắn ốc cuối cùng và sắp va chạm, lại cực kỳ hiếm. Quan trọng hơn, đây sẽ là lần đầu tiên trong lịch sử loài người chúng ta có cơ hội quan sát một vụ hợp nhất lỗ đen siêu khối lượng khổng lồ đến như vậy.
Các nhà khoa học ước tính rằng, sự hợp nhất của hai lỗ đen này có thể xảy ra trong vòng 100 năm và được phát hiện bởi các máy dò sóng hấp dẫn trên Trái đất. Đây là một sự kiện cực kỳ ngắn ngủi trong lịch sử lâu dài của vũ trụ, nhưng nó mang lại cho nhân loại một cơ hội quan sát hiếm có.
Silke Britzen, một nhà thiên văn học tại Viện Thiên văn học Vô tuyến Max Planck và là một trong những đồng tác giả của nghiên cứu mới này, cho biết: "Sau khi sáp nhập, chúng tôi dự đoán một trong hai lỗ đen sẽ vẫn còn tồn tại. Tôi thực sự tò mò muốn xem 'vũ điệu' trong không gian này sẽ tiếp tục như thế nào".
Nhóm nghiên cứu đã phân tích thiên hà Mark 501, nằm cách Trái đất khoảng 500 triệu năm ánh sáng, bằng cách sử dụng dữ liệu quan sát từ kính viễn vọng vô tuyến trong 23 năm. Trước đây, trung tâm của thiên hà này được cho là một chuẩn tinh được điều khiển bởi một lỗ đen duy nhất, phát ra các luồng năng lượng sáng từ lõi của nó.
Tuy nhiên, các quan sát mới đã hé lộ một luồng phản lực thứ hai ẩn giấu, cho thấy sự tồn tại của hai lỗ đen siêu khối lượng quay quanh nhau. Mỗi luồng phản lực được cung cấp năng lượng bởi một lỗ đen siêu khối lượng riêng biệt với khối lượng từ 100 triệu đến 1 tỷ lần khối lượng Mặt Trời.
Nghiên cứu cho thấy hai lỗ đen này hiện đang quay quanh nhau theo chiều kim đồng hồ, với chu kỳ quỹ đạo xấp xỉ 121 ngày, và khoảng cách giữa chúng chỉ bằng 250 đến 540 lần khoảng cách giữa Trái Đất và Mặt Trời. Khi quỹ đạo của chúng dần thu hẹp, cuối cùng chúng sẽ hợp nhất.
Các nhà nghiên cứu chỉ ra rằng, nếu hai lỗ đen này va chạm, chúng sẽ giải phóng những sóng hấp dẫn cực mạnh, có thể vượt xa cường độ của các vụ sáp nhập lỗ đen khối lượng cỡ sao đã được phát hiện trước đây.
Nếu dự đoán này chính xác, các máy dò sóng hấp dẫn trong tương lai trên Trái đất có thể trực tiếp thu nhận tín hiệu này, cung cấp những manh mối quan trọng giúp các nhà khoa học hiểu về sự hình thành và tiến hóa của các lỗ đen siêu khối lượng.
