Ảnh: Yong Chuan Tan / Unspash
Các nhà thiên văn học tại Đại học Florida đã phát hiện ra rằng các lỗ đen được hình thành do sự hợp nhất của các lỗ đen khác có thể mang thông tin về tổ tiên của chúng. Kết quả nghiên cứu được phát hành trên tạp chí Vật lý hạt thiên văn.
Lỗ đen có rất ít đặc điểm để phân biệt chúng với các lỗ đen khác: khối lượng, động lượng góc (hay “spin”) và điện tích – với thông số sau thường bị bỏ qua. Điều này được gọi là giả thuyết không có tóc, và bất kỳ thông tin nào khác về vật chất được hấp thụ trước đó đều biến mất theo chân trời sự kiện và người quan sát không thể tiếp cận được.
Tuy nhiên, các nhà khoa học cho rằng động lượng góc của lỗ đen chứa đựng những thông tin chi tiết về nguồn gốc của nó. Để làm điều này, một phương pháp toán học gọi là suy luận Bayes đã được sử dụng, trong đó kết quả quan sát được sử dụng để cập nhật xác suất mà giả thuyết được đề xuất trước đó là đúng. Những kỳ vọng sơ bộ về các đặc tính của lỗ đen do sự kiện sáp nhập GW190521 và các đặc tính đo được của nó được lấy làm đầu vào, cho phép rút ra sự phân bố spin ước tính của các lỗ đen tổ tiên.
Cách tiếp cận này ngày càng trở nên phù hợp nhờ các quan sát sóng hấp dẫn, vốn cung cấp thông tin về các vụ va chạm lỗ đen phổ biến trong Vũ trụ. Các quan sát về sự hợp nhất sẽ cho phép chúng ta xác định các đặc điểm của các lỗ đen va chạm và theo dõi sự tiến hóa của các vật thể này từ thời kỳ đầu.
Hầu hết các thiên hà được cho là có một lỗ đen siêu lớn ở trung tâm, với khối lượng gấp hàng triệu hoặc thậm chí hàng tỷ lần khối lượng Mặt trời. Những lỗ đen siêu lớn này không thể được tạo ra trực tiếp từ sự sụp đổ của một ngôi sao, như trường hợp của các lỗ đen có khối lượng bằng sao với khối lượng lớn gấp hàng chục lần Mặt trời. Theo một số mô hình, chúng xảy ra thông qua sự sụp đổ của một đám mây khí khổng lồ hoặc thông qua sự hợp nhất của các lỗ đen có khối lượng trung gian nhỏ hơn.
