Hố đen lớn gấp 100 tỷ lần Mặt trời có thể tồn tại

Các nhà nghiên cứu dự đoán hố đen có thể phát triển tới khối lượng siêu lớn, góp phần hé lộ bí ẩn về vật chất tối.

Hố đen lớn nhất được biết tới hiện nay là chuẩn tinh TON 618 có khối lượng gấp 66 tỷ lần Mặt Trời. Kích thước đồ sộ của TON 618 khiến giới nghiên cứu băn khoăn có bất kỳ hố đen nào lớn hơn tồn tại hay không. Trong nghiên cứu mới, các nhà khoa học quốc tế gọi hố đen lớn hơn 100 tỷ lần khối lượng Mặt Trời là "hố đen to lớn vô cùng" (SLAB). Theo Florian Kühnel, nhà vũ trụ học ở Đại học Ludwig Maximilian tại Munich, Đức, về lý thuyết, những hố đen như vậy có thể tồn tại.

Mô phỏng hố đen lớn nhất vũ trụ hiện nay TON 618. (Ảnh: Space).

Trước đây, giới nghiên cứu giả định hố đen siêu lớn ở trung tâm của các thiên hà hình thành dưới dạng hố đen nhỏ sáp nhập và hấp thụ vật chất xung quanh chúng. Tuy nhiên, mô hình này vấp phải nhiều khó khăn trong việc lý giải cách hố đen đạt tới kích thước siêu lớn khi vũ trụ mới vài tỷ năm tuổi, theo Bernard Carr, nhà vũ trụ học ở Đại học Queen Mary ở London, Anh, đồng tác giả nghiên cứu.

Một cách khác để lý giải sự hình thành của cả hố đen siêu lớn thông thường và SLAB là dựa vào hố đen nguyên thủy. Các nhà nghiên cứu dự đoán trong vòng một giây sau vụ nổ Big Bang, biến động ngẫu nhiên về mặt độ trong vũ trụ nóng non trẻ mở rộng nhanh chóng có thể tập trung các túi vật chất đủ để chúng sụp đổ thành hố đen. Hố đen nguyên thủy có thể đóng vai trò như hạt giống cho hố đen lớn hơn hình thành sau đó.

Nếu hố đen nguyên thủy tồn tại, chúng có thể giúp lý giải vật chất tối là gì. Dù phần lớn vật chất trong vũ trụ là vật chất tối, giới nghiên cứu không biết rõ cấu tạo và chưa từng quan sát chúng. Hiện nay, họ chỉ có thể nghiên cứu vật chất tối thông qua tác động lực hấp dẫn lên vật chất thông thường. Vật chất tối vẫn là một trong những bí ẩn lớn nhất vũ trụ, theo Luca Visinelli, nhà vật lý hạt nhân ở Đại học Amsterdam, Hà Lan.