Các nhà thiên văn học đã phát hiện ra hai hố đen đang hoạt động hợp nhất ở khoảng cách xa nhất từ trước đến nay, khoảng 900 triệu năm sau Vụ nổ lớn Big Bang. Đây là lần đầu tiên hai hố đen siêu lớn phát sáng được phát hiện trong buổi bình minh của vũ trụ.
Bình minh vũ trụ là thời gian bao gồm một tỷ năm đầu tiên của vũ trụ. Trong thời kỳ này, khoảng 400 triệu năm sau Vụ nổ lớn, Kỷ nguyên Tái ion hóa bắt đầu, trong đó ánh sáng từ các ngôi sao mới sinh đã loại bỏ hydro khỏi các electron của chúng, dẫn đến sự định hình lại cơ bản các cấu trúc thiên hà.
Minh họa về hai hố đen hợp nhất. (Ảnh: Mark Garlic/Thư viện ảnh Khoa học).
“Sự tồn tại của các chuẩn tinh hợp nhất trong Kỷ nguyên Tái ion hóa đã được dự đoán từ lâu. Bây giờ lần đầu tiên nó được xác nhận”, tác giả chính của nghiên cứu Yoshiki Matsuoka, nhà thiên văn học tại Đại học Ehime ở Nhật Bản, cho biết.
Các hố đen được sinh ra từ sự sụp đổ của các ngôi sao khổng lồ và phát triển bằng cách không ngừng hấp thụ khí, bụi, sao và các hố đen khác trong các thiên hà hình thành sao chứa chúng. Nếu chúng phát triển đủ lớn, ma sát sẽ khiến vật chất xoắn ốc trong miệng của hố đen nóng lên và chúng biến thành chuẩn tinh – trút bỏ kén khí của chúng bằng những luồng ánh sáng sáng hơn hàng nghìn tỷ lần so với những ngôi sao sáng nhất.
Những mô phỏng trước đây về bình minh vũ trụ cho thấy những đám mây khí lạnh cuồn cuộn có thể đã kết tụ lại thành những ngôi sao khổng lồ và sẽ nhanh chóng sụp đổ, tạo ra các hố đen. Khi vũ trụ phát triển, những hố đen đầu tiên có thể đã nhanh chóng sáp nhập với những hố đen khác để tạo ra những hố đen siêu lớn hơn nữa trên khắp vũ trụ.
Các nhà nghiên cứu đã tìm thấy những cặp chuẩn tinh bằng cách sử dụng Hyper Suprime-Cam của Kính viễn vọng Subaru, trong đó chúng xuất hiện dưới dạng hai vệt màu đỏ nhạt giữa nền lấp lánh của các thiên hà và các ngôi sao.
Sau đó, các nhà thiên văn học tiếp tục chụp ảnh quang phổ và xác nhận rằng nguồn sáng là một cặp quasar chuyển động xoắn ốc.
Các nhà nghiên cứu cho biết, khám phá này sẽ giúp hiểu được chùm ánh sáng mạnh mẽ của chuẩn tinh đã tạo nên cấu trúc của vũ trụ mà chúng ta thấy ngày nay.