Một nghiên cứu gây chấn động, vừa được công bố trên tạp chí The Astrophysical Journal Letters, đã hé lộ một sự kiện vũ trụ kinh hoàng làm rung chuyển vũ trụ. Đài quan sát sóng hấp dẫn giao thoa laser (LIGO) của Mỹ đã ghi nhận những gợn sóng hấp dẫn mang tên GW200105 vào năm 2020, đánh dấu bằng chứng đầu tiên về một lỗ đen nuốt chửng sao neutron – phần lõi siêu đặc của một ngôi sao khổng lồ đã sụp đổ.
Sự kiện này dẫn đến sự hình thành một lỗ đen mới với khối lượng gấp khoảng 13 lần khối lượng Mặt Trời, cách Trái Đất 1 tỷ năm ánh sáng.
Ảnh minh họa: Đại học Birmingham
Gần đây, các nhà khoa học quyết định đào sâu hơn về sự kiện GW200105. Họ sử dụng một mô hình mới được phát triển bởi Viện Thiên văn sóng hấp dẫn thuộc Đại học Birmingham (Anh), kết hợp với dữ liệu bổ sung từ Máy dò sóng hấp dẫn giao thoa kế Virgo ở Ý.
Kết quả thật sự bất ngờ: nghiên cứu trước đây đã đánh giá thấp khối lượng của lỗ đen và đánh giá quá cao khối lượng của sao neutron. Nhưng điều quan trọng hơn cả là quỹ đạo của hệ thống lỗ đen – sao neutron này không hề tròn hoàn hảo mà có độ lệch tâm đáng kể (hình elip) ngay trước thời điểm va chạm.
Đây là một tin sốc đối với giới vật lý thiên văn! Theo lý thuyết phổ biến, các hệ sao đôi neutron – lỗ đen được cho là hình thành từ các cặp sao khối lượng lớn riêng lẻ. Khi chúng áp sát nhau, lực thủy triều và bức xạ sóng hấp dẫn sẽ dần ép quỹ đạo của chúng thành một vòng tròn hoàn hảo trước khi va chạm ‘rung chuyển’ vũ trụ.
Tuy nhiên, độ lệch tâm khác 0 của hai vật thể này đã phá vỡ hoàn toàn lý thuyết được tin cậy bấy lâu. Các tác giả nghiên cứu đặt ra giả thuyết rằng hai thiên thể này có thể không phải là một cặp đôi từ ban đầu. Thay vào đó, chúng có thể là tàn tích của hai ngôi sao khổng lồ, tình cờ lướt qua nhau trong một môi trường dày đặc sao và sau đó bị lực hấp dẫn của nhau bắt giữ.
Đây là một sự kiện chưa từng có tiền lệ trong lịch sử quan sát thiên văn. Phát hiện này không chỉ thay đổi cách chúng ta nhìn nhận về quá trình hình thành các hệ sao đôi mà còn buộc giới khoa học phải thẩm định lại những nền tảng lý thuyết đã tồn tại hàng thập kỷ qua.
