Schwarze Löcher oder Schwarze-Loch-Sterne? Astronomen streiten über die ‚kleinen roten Punkte‘ des Webb-Teleskops
Hố đen hay Ngôi sao hố đen? Nhà thiên văn học tranh luận về 'điểm đỏ nhỏ' của kính viễn vọng Webb
This reading was translated and simplified for German learners. The original content belongs to Quanta.
Select a word or phrase to look it up, translate it, highlight it, or add a note.
Reading progress
Paragraph 1/21
Read the German first. Reveal the translation below any paragraph when needed.
View the full Vietnamese translation
Kính viễn vọng không gian James Webb phát hiện ra những 'điểm đỏ nhỏ' bí ẩn ở khắp nơi. Một lý thuyết mới đầy táo bạo đề xuất rằng đó là những ngôi sao lớn gấp hàng chục lần整个 Hệ Mặt Trời của chúng ta.

Các nhà thiên văn học xây dựng kính viễn vọng không gian James Webb để thu ánh sáng yếu từ những kỷ nguyên đầu tiên sau Big Bang. Đó là một thời kỳ hỗn loạn, khi các đám khí hydro và heli khổng lồ bắt đầu chụm lại thành những dải thiên hà như ta thấy ngày nay. Ngay từ những hình ảnh đầu tiên từ kính, các nhà thiên văn đã thấy một loạt các vệt sáng bí ẩn.
Một nhóm vật thể trong số đó đặc biệt khó giải thích. Chúng sáng rực rỡ, phát ra ánh sáng đỏ có bước sóng dài và tỏa sáng mạnh bằng cả một thiên hà. Nhỏ xíu, chỉ lớn bằng một điểm ảnh duy nhất. Và chúng xuất hiện ở mọi nơi. Một vài điểm trong số này xuất hiện trên gần như mọi bức ảnh mà Webb chụp. Đến năm 2023, các nhà nghiên cứu bắt đầu gọi chúng là 'điểm đỏ nhỏ'. Các nhà thiên văn đã nhiều lần hướng Webb vào chúng và thu được những thông tin mới quý giá từ những điểm sáng này.
Ban đầu, các nhà nghiên cứu nghĩ rằng chúng trông giống thiên hà ở một khía cạnh nào đó. Sau đó, họ kết luận rằng chúng giống hơn với những hố đen siêu lớn nằm ở trung tâm của hầu hết các thiên hà. Những khối lượng khổng lồ này vốn tối tăm, nhưng lực hấp dẫn mạnh mẽ của chúng hút lấy hydro và các vật liệu lân cận khác, tạo ra các vòng đai vật chất nóng sôi xoáy sáng hơn hẳn những ngôi sao xung quanh.
Rồi vào mùa xuân năm 2025, hai nhóm thiên văn học đồng thời công bố quan sát về một cặp điểm đỏ nhỏ khác biệt hoàn toàn. Thực sự, chúng là những vật thể chưa từng được thấy bao giờ.
'Trong hàng triệu [quan sát] đã thực hiện bằng kính-ground-based, có lẽ không có gì trông giống những nguồn sáng này cả', nói Anna de Graaff, một nhà nghiên cứu tại Viện Vật lý thiên văn Max Planck ở Heidelberg, Đức, người đứng đầu một nhóm nghiên cứu.
Hai nhóm thiên văn học đề xuất rằng họ đang quan sát một loại vật thể thiên văn mới: một khối hydro lộn ngược đang phát sáng bằng ánh sáng của hàng tỷ mặt trời, đồng thời che giấu một hố đen sâu trong lõi của nó. Họ gọi đây là một ngôi sao hố đen.

Trong bài báo được công bố tuần trước, các nhà thiên văn đã đi xa hơn với phân tích này. Họ lập luận rằng kính Webb đang chứng kiến sự ra đời của các hố đen siêu lớn ngay trong lõi của những ngôi sao khổng lồ. 'Đó là một hiện tượng hoàn toàn mới', nói Rohan Naidu, một nhà thiên văn tại Đại học Hawaii.
Tuy nhiên, không phải ai cũng đồng ý với cách giải thích táo bạo này. Nó đã khơi ra một làn sóng nghiên cứu tiếp theo và thổi bùng lên cuộc tranh luận gay gắt về bản chất của những điểm sáng kỳ lạ này.
'Lĩnh vực này rất phân cực', nói Anna-Christina Eilers, một nhà vật lý thiên văn tại MIT, người nghiên cứu về các điểm đỏ nhỏ.
Bí ẩn của những điểm đỏ nhỏ
Khi bạn chỉ có thể nhìn thấy một điểm, rất khó để nói bạn đang quan sát thứ gì. Tất cả những gì bạn biết về nó là màu sắc và độ sáng của nó. Ban đầu, các nhà thiên văn lập luận rằng những điểm đỏ nhỏ là các thiên hà xa xôi ở đường chân trời vũ trụ, chủ yếu vì độ sáng của chúng. Nhưng một thiên hà sáng như vậy phải rất khổng lồ – và không có cơ chế nào đã biết để chúng có thể lớn nhanh như vậy chỉ trong vài trăm triệu năm. Các nhà thiên văn đặt tên cho chúng là 'kẻ phá vỡ vũ trụ' vì khả năng phá vỡ lịch trình tiêu chuẩn của vũ trụ học.
Sau đó, họ nhìn kỹ hơn. De Graaff dẫn đầu nghiên cứu có tên Red Unknowns: Bright Infrared Extragalactic Survey (Rubies), còn Naidu là đồng dẫn đầu nghiên cứu Mirage or Miracle (MOM). Đây là hai trong số hàng loạt nghiên cứu đã hướng kính Webb hàng giờ vào các vật thể xa xôi, bao gồm cả những điểm đỏ nhỏ. Họ liệt kê chính xác những dải ánh sáng nào đến từ mỗi điểm và độ sáng của chúng là bao nhiêu. Sự phân tích màu sắc chi tiết này, được gọi là phổ, cung cấp cho các nhà thiên văn câu chuyện chi tiết hơn nhiều so với quan sát ban đầu. Các nguyên tử khác nhau phát sáng ở những sắc thái hơi khác nhau, vì vậy phổ cho thấy điều kiện của các hạt trong vật thể.
Khám phá chấn động trong phổ của những điểm đỏ nhỏ là các dải màu của hydro trải rộng trên nhiều sắc thái. Bình thường, hiệu ứng này có nghĩa là bạn đang nhìn trực tiếp vào một hố đen lộ thiên. Hố đen đuổi theo các đám mây hydro với tốc độ kinh hoàng, khiến chúng phát ra những màu hơi khác nhau tùy theo tốc độ. Kết quả là, thay vì chỉ thấy một màu hydro duy nhất, bạn thấy một loạt các màu được gọi là đường vạch broad. Đường vạch càng rộng, các đám mây hydro nhanh nhất di chuyển càng nhanh – và hố đen càng có khối lượng lớn hơn.

Nhiều nhà thiên văn kết luận rằng các hố đen lớn rải rác trong vũ trụ và ánh sáng từ những ngôi sao trong thiên hà chủ của chúng đang lấn át chúng. Nếu là hố đen, các điểm đỏ nhỏ sẽ trông đỏ vì bụi – một vật liệu dạng hạt phức tạp hơn nhiều so với khí – đã chặn ánh sáng xanh của chúng.
Tuy nhiên, chúng vẫn trông kỳ lạ. Hầu hết các hố đen siêu lớn nhấp nháy khi chúng nuốt chửng các dòng chảy lớn của khí xung quanh. Chúng cũng phát ra các tia X mạnh mẽ vào vũ trụ. Hầu hết các điểm đỏ nhỏ dường như không làm điều gì trong số đó.
Nhưng điều đó không mấy làm phiền các nhà thiên văn; họ mong đợi một vài điều kỳ lạ trong quá trình
