Kính viễn vọng không gian James Webb đã mang đến cho các nhà khoa học khả năng khám phá các thiên thể mà họ không thể làm được, chẳng hạn như các thiên hà cổ đại mà theo lý thuyết là không tồn tại. Giờ đây, như một phần của Khảo sát Khoa học Phát hành Sớm về Tiến hóa Vũ trụ (CEERS), các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra lỗ đen siêu lớn đang hoạt động ở xa nhất mà chúng ta từng thấy cho đến nay.
Nhờ những hình ảnh hồng ngoại gần và trung mà James Webb đã chụp, các nhà nghiên cứu đã có thể tìm thấy một lỗ đen siêu lớn trong thiên hà mà họ đặt tên là CEERS 1019. Họ cũng có thể xác định rằng lỗ đen này đã tồn tại chỉ 570 triệu năm sau Vụ nổ lớn và nó có khối lượng khoảng 9 triệu lần Mặt trời. Ngoài ra, dữ liệu do kính viễn vọng cung cấp cho phép họ đi đến kết luận rằng lỗ đen đang ăn rất nhiều khí và tạo ra những ngôi sao mới. Thành viên nhóm CEERS Jeyhan Kartaltepe thuộc Viện Công nghệ Rochester ở New York giải thích: “Sự hợp nhất của các thiên hà có thể chịu trách nhiệm một phần trong việc thúc đẩy hoạt động trong lỗ đen của thiên hà này và điều đó cũng có thể dẫn đến sự gia tăng sự hình thành sao”. Trong hình bên dưới, bạn có thể thấy CEERS 1019 xuất hiện dưới dạng ba cụm sáng.
NASA, ESA, CSA, Leah Hustak (STScI)
Với khối lượng 9 triệu lần Mặt Trời, lỗ đen này nhỏ hơn nhiều so với các lỗ đen siêu nặng đang hoạt động khác được phát hiện trước đây. Những thiên thể đó thường chứa khối lượng lớn hơn 1 tỷ lần so với mặt trời, khiến chúng sáng hơn và dễ phát hiện hơn. Lỗ đen CEERS 1019 giống với lỗ đen ở trung tâm thiên hà của chúng ta hơn, có khối lượng gấp khoảng 4,6 triệu lần khối lượng mặt trời. NASA cho biết các nhà khoa học từ lâu đã biết rằng các lỗ đen nhỏ hơn phải tồn tại sớm hơn trong vũ trụ, nhưng phải đến khi James Webb đi vào hoạt động, họ mới có thể xác nhận sự hiện diện của chúng.
Trên thực tế, nhóm Khảo sát CEERS cũng đã tìm thấy hai lỗ đen nhỏ nhưng cổ xưa khác thông qua dữ liệu của họ. Lỗ đen CEERS 746 tồn tại 1 tỷ năm sau Vụ nổ lớn, trong khi lỗ đen CEERS 2782 đã tồn tại từ 1,1 tỷ năm sau sự kiện. Khi quan sát qua các thiết bị khác, những lỗ đen này xuất hiện dưới dạng các thiên hà đang hình thành sao thông thường. Các nhà thiên văn học cũng đang xem xét các lỗ đen khác xa hơn được tìm thấy bằng cách sử dụng dữ liệu của James Webb vào lúc này, vì vậy CEERS 1019 có thể sớm bị mất kỷ lục.
Trưởng nhóm CEERS Steven Finkelstein từ Đại học Texas ở Austin cho biết: “Cho đến nay, nghiên cứu về các vật thể trong vũ trụ sơ khai chủ yếu là lý thuyết. Với Webb, chúng ta không chỉ có thể nhìn thấy các lỗ đen và thiên hà ở khoảng cách cực xa, mà giờ đây chúng ta có thể bắt đầu đo lường chúng một cách chính xác. Đó chính là sức mạnh khủng khiếp của chiếc kính thiên văn này.”
Các nhà khoa học vẫn cảm thấy khó giải thích làm thế nào lỗ đen này hình thành ngay sau khi vũ trụ bắt đầu. Nhưng trong tương lai, dữ liệu của Webb có thể cung cấp cho họ thông tin cần thiết để có thể tìm ra các lỗ đen được hình thành sớm như thế nào.
