Hố đen nuốt một ngôi sao có thể giải phóng hạt neutrino không?

Vào tháng 10/2019, một neutrino cao năng lượng đã đâm vào Nam Cực. Hạt neutrino, một loại vật chất rất khó để truy vết, đã gây nên thắc mắc cho các nhà thiên văn học: Điều gì đã tạo ra vật chất cao năng lượng đến vậy?

Các nhà nghiên cứu đã truy vết được neutrino đó về một hố đen khổng lồ vừa xé toạc và nuốt chửng một ngôi sao. Hố đen AT2019dsg chỉ mới hình thành vài tháng trước đó – vào tháng 4/2019 – trong cùng không gian vũ trụ nơi mà neutrino xuất phát. Khi đó nó được cho là nguồn gốc sinh ra vật chất giàu năng lượng đó.

Tuy nhiên, mới đây trong một nghiên cứu xuất bản trên The Astrophysical Journal, các nhà khoa học tại Trung tâm Thiên văn học Vật lý, Đại học Harvard & Smithsonian và Northwestern đã công bố dữ liệu về AT2019dsg và các quan sát mới sử dụng sóng vô tuyến mở rộng, cho phép nhóm nghiên cứu tính toán năng lượng giải phóng ra bởi sự kiện này.

Nghiên cứu cho thấy AT2019dsg không hề giải phóng năng lượng nhiều tới mức có thể hình thành neutrino.

Hố đen không phải lúc nào cũng nuốt chửng mọi thứ trong tầm với của chúng. “Hố đen không hề giống với máy hút bụi”, Yvette Cendes, tác giả của nghiên cứu cho biết.

TS Cendes giải thích: “Khi một ngôi sao lang thang gần tới hố đen, các lực hấp dẫn sẽ bắt đầu kéo dãn nó ra thành sợi. Từ đó, các sợi kéo này sẽ chuyển động xoắn ốc quanh hố đen và dần tăng nhiệt độ, tạo ra nguồn sáng rực rỡ trên bầu trời mà các nhà thiên văn học có thể quan sát từ khoảng cách hơn hàng triệu năm ánh sáng”.

“Nhưng khi có quá nhiều vật chất, hố đen không thể nuốt tất cả trong một lần”, TS. Kate Alexander, đồng tác giả của nghiên cứu cho biết. “Một lượng thừa sẽ bị nhả ra trong quá trình này. Lượng dư thừa này sau đó sẽ bị thổi bật vào vũ trụ dưới dạng dòng chảy và nếu đủ năng lượng, về lí thuyết có thể hình thành một vật chất hạ nguyên tử như neutrino".

Sử dụng các thiết bị tân tiến nhất, nhóm nghiên cứu đã có thể quan sát AT2019dsg, cách xa 750 triệu năm ánh sáng, sau hơn 50 ngày kể từ khi nó nuốt chửng ngôi sao.

Theo như các dữ liệu, tổng năng lượng trong dòng chảy thoát ra tương đương với năng lượng mặt trời tỏa ra trong vòng 30 triệu năm. Điều này nghe có vẻ ấn tượng, nhưng khi so với neutrino, nó chỉ bằng 1 phần 1.000 năng lượng của neutrino phát hiện vào ngày 1/11/2019.

Theo các nhà khoa học, khả năng neutrino này đến từ việc hố đen nuốt chửng một ngôi sao là rất thấp. Và nếu đó là sự thật, thì các nhà thiên văn học vẫn còn rất nhiều điều chưa hiểu được về hố đen nuốt một ngôi sao và cách chúng giải phóng neutrino.

AT2019dsg lần đầu tiên được phát hiện vào 9/4/2019 bởi Zwicky Transient Facility tại phía Nam California. Neutrino, được biết đến với tên gọi IceCube-191001A, được ghi nhận bởi IceCube Neutrino Observatory tại Nam Cực 6 tháng sau đó.