Thiên hà và lỗ đen, vật nào có trước?

Giới thiên văn học vừa phát hiện các thiên hà và lỗ đen trung tâm của chúng phát triển với tốc độ ngang bằng nhau. Khám phá này đặt dấu chấm hết cho cuộc tranh cãi kéo dài nhiều năm về việc thiên thể nào xuất hiện trước.

Tim Heckman thuộc Đại học Johns Hopkins, Baltimore, Mỹ, một thành viên của nhóm nghiên cứu, cho biết: “Giống như câu chuyện gà và trứng, giới khoa học không thể biết lỗ đen hay thiên hà có trước”. Nhóm của ông đã trình bày kết quả nghiên cứu tại Hội nghị của Liên minh Thiên văn Quốc tế đang diễn ra tại Sydney, Australia.

Đại đa số các thiên hà chứa một lỗ đen ở trung tâm, một vùng không gian dày đặc đến mức nó nặng gấp Mặt trời của chúng ta hàng triệu lần nhưng kích thước chỉ lớn hơn vài chục lần. Lực hấp dẫn của lỗ đen cực lớn, giống như một lỗ tháo nước khổng lồ, hút bụi và mọi thiên thể ở gần nó để gia tăng khối lượng.

Từ lâu, giới thiên văn đã thắc mắc liệu lỗ đen dẫn tới sự ra đời của thiên hà bằng cách tập hợp bụi và khí thành các ngôi sao, hay thiên hà có đủ khối lượng để “gieo mầm” lỗ đen bằng cách bắt giữ các ngôi sao. Heckman và các thành viên khác, hiện đang làm việc cho một dự án mang tên Sloan Digital Sky Survey nhằm lập bản đồ 100 triệu thiên thể, đã nghiên cứu 120.000 thiên hà gần kề Ngân Hà.

Nhóm nghiên cứu quan sát thấy dấu hiệu ra đời của các ngôi sao và sự hủy diệt vật chất khi vật chất bị hút vào lỗ đen. Từ đó, họ đi đến kết luận rằng các ngôi sao hình thành với tốc độ ngang bằng với lỗ đen. Nhà nghiên cứu lỗ đen Andrew King thuộc Đại học Leicester, Anh, nhận xét: “Đây là một phát hiện lớn. Con người sẽ sử dụng dữ liệu này trong nhiều năm tới”.

Có lẽ phần lớn sự phát triển của thiên hà và lỗ đen đã diễn ra cách đây khoảng mười tỷ năm. Dự án khảo sát lập bản đồ là cần thiết nhằm tìm ra một vài thiên hà vẫn đang trải qua quá trình phát triển. Những thiên hà gần kề này là một phòng thí nghiệm tốt, giúp giới khoa học hiểu thêm về các sự kiện đã xảy ra trong quá khứ.

Ngân Hà nhỏ hơn các thiên hà trong dự án và có một lỗ đen khá khiêm tốn ở trung tâm. Tuy nhiên, dữ liệu mới đây cho thấy Ngân Hà và lỗ đen trung tâm của nó cũng từng cùng trải qua quá trình phát triển dữ dội cách đây hàng tỷ năm.