Một nghiên cứu mới được đăng trên tạp chí khoa học Nature Astronomy đã cố gắng đo lường trọng lượng của lỗ đen khổng lồ J1120+0641 và kết luận rằng nó nặng gấp 1 tỉ lần so với Mặt Trời của chúng ta.
Điều đó đã gây ra sự rối trí hoàn toàn của các nhà khoa học.
Lỗ đen J1120+0641 được gọi là "lỗ đen xuyên không" từ thời kỳ "Bình minh vũ trụ", tức là giai đoạn 1 tỉ năm đầu tiên sau sự kiện Vụ nổ lớn khởi sinh vũ trụ.
Kể từ năm 2011, J1120+0641 đã được phát hiện là một nguồn tia tinhsas rực rỡ trong các thiết bị quan sát trên Trái Đất.
Trong một nghiên cứu gần đây, các chuyên gia đã tận dụng siêu kính viễn vọng James Webb (sẽ được hoạt động từ năm 2022) để quan sát chi tiết hơn vấn đề này.
The phenomenon of "gravitational lensing" in J1120+0641 is caused by the bending of light to create the image of an object with a corresponding delay time needed to travel to the telescope. Hiện tượng "lens" trong J1120+0641 được gây ra bởi sự uốn ánh sáng để tạo ra hình ảnh của một vật thể cần có thời gian trễ tương ứng cho việc di chuyển đến ống nhòm.
Nói một cách khác, khi chúng ta quan sát một vật cách hàng tỷ năm ánh sáng, chúng ta đang nhìn vào quá khứ, đến thời điểm và vị trí mà ánh sáng đó được phát ra từ hàng tỷ năm trước.
Điều này có ý nghĩa là J1120+0641 đã đạt được kích thước khổng lồ như vậy vào thời điểm đó - chỉ sau 770 triệu năm sau sự kiện Big Bang, tức là hơn 13 tỷ năm trước.
Theo những nguyên lý đã được chấp nhận rộng rãi trong quá khứ, các lỗ đen ban đầu phải nhỏ và đơn giản. Sau hàng tỉ năm, chúng có thể trở nên lớn hơn theo thời gian và tiếp tục nuốt vật chất, thậm chí kết hợp nhiều lần để tạo ra những lỗ đen "siêu quái vật".
Một trong các "siêu quái vật" đại diện là Sagittarius A*, lỗ đen tâm nhân của thiên hà Dải Ngân Hà mà Trái Đất đang nằm ở gần, có khối lượng khoảng 4,3 triệu lần so với Mặt Trời.
Do đó, xuất hiện một vật thể nặng gấp 1 tỉ lần so với Mặt Trời khi vũ trụ mới chỉ 770 triệu tuổi, trở thành một hiện tượng không thể lý giải.
Có thể lỗ đen trong vũ trụ sơ khai "tham ăn" hơn các lỗ đen quái vật hiện tại. Tuy nhiên, các lỗ đen chỉ có thể "ăn" với một tốc độ nhất định, được xác định bởi "giới hạn Eddington" tưởng chừng không thể phá vỡ trong vật lý học.
Vượt qua ranh giới này, vật liệu khi được đun nóng sẽ phát sáng lấp lánh, đến mức áp suất bức xạ vượt quá sức hút, đẩy vật liệu ra xa và không để lại gì cho lỗ đen "ăn".
Tuy nhiên, lỗ đen J1120+0641 đã vượt qua giới hạn Eddington.
Nó có thể bước vào quá trình tích tụ siêu Eddington, nơi chúng đẩy qua giới hạn này và tiêu thụ càng nhiều vật chất càng tốt trước khi áp suất bức xạ phát huy tác dụng.
Đây là một trong những cách hiểu hợp lý về hố đen ở trung tâm của J1120+0641. Cách giải thích này cần phải thay đổi nhiều nguyên lý vật lý thiên văn nếu chúng ta tiếp tục khám phá những hiện tượng tương tự trong vũ trụ sơ khai.
