Chúng là các lỗ đen khối lượng trung bình, hiếm thấy trong vũ trụ và đã từng khiến các nhà thiên văn bối rối trong nhiều thập kỷ vì không biết chúng hình thành từ đâu.

Có hai dạng lỗ đen khác phổ biến. Một là lỗ đen khối lượng sao, nhỏ nhất, được hình thành khi các ngôi sao khổng lồ - to hơn Mặt Trời của chúng ta đến hàng chục lần - chết đi và sụp đổ thành lỗ đen. Loại thứ hai là lỗ đen siêu khối, hay còn gọi là lỗ đen quái vật, ví dụ như Sagittarius A* (Nhân Mã A*) là "trái tim" của thiên hà chứa Trái Đất Milky Way (Ngân Hà).

Các nhà thiên văn luôn cố tìm kiếm thêm các lỗ đen khối lượng trung bình bởi cho rằng chúng chính là mảnh ghép còn thiếu để hiểu về sự tiến hóa lỗ đen. Nhưng một nghiên cứu vừa được công bố trên arXiv khẳng định chúng không ở đâu xa.

Nhóm tác giả dẫn đầu bởi tiến sĩ Vladimir Strokov từ Trung tâm Astro Space thuộc Đại học Vật lý Kỹ thuật Moscow (MIPT - Nga) chỉ ra rằng vùng trung tâm của Ngân Hà là nơi có thể có rất nhiều lỗ đen khối lượng trung bình ẩn nấp.

Các đám mây bức xạ tia X ở trung tâm Ngân Hà cho thấy ngoài lỗ đen khổng lồ còn nhiều thứ kỳ lạ, chưa được biết đến khác - Ảnh: ESA

Theo Live Science, kết luận này được đưa ra sau khi xem xét các mô hình thiên văn dựa trên những gì đã biết về vùng trung tâm thiên hà bí ẩn của chúng ta.

Lỗ đen vốn vô hình và khó nắm bắt, lỗ đen khối lượng trung bình ở trung tâm thiên hà càng khó bởi nguồn năng lượng mạnh mẽ từ lỗ đen quái vật Nhân Mã A* đã che chở chúng.

Nhưng vẫn có một cách để tìm kiếm: Đó là thông qua các gợn sóng không - thời gian. Lỗ đen vốn vô hình, nhưng thường đủ mạnh để bẻ cong không - thời gian, điều mà chúng ta có thể nhận biết khi xem xét các sóng hấp dẫn đi chệch hướng bất thường.

Nguyên nhân các lỗ đen khối lượng trung bình chọn vùng không gian khốc liệt đó trú ẩn được các nhà khoa học lý giải dựa trên giả thuyết đáng tin cậy nhất về sự hình thành của chúng: Là những lỗ đen khối lượng sao trải qua rất nhiều thời gian nuốt vật chất và sáp nhập để lớn dần lên.

Giả thuyết cũng cho rằng trạng thái "khối lượng trung bình" chỉ là tạm thời. Chúng sẽ ăn thêm, sáp nhập thêm với nhau để dần trở thành lỗ đen quái vật.

Vùng không gian hỗn loạn gần lỗ đen quái vật Nhân Mã A* cung cấp đủ mọi điều kiện để lỗ đen khối lượng sao hình thành và trưởng thành dần nhờ hai quá trình nuốt vật chất và sáp nhập.

Để có bằng chứng trực tiếp về vấn đề này, các tác giả kỳ vọng vào sự xuất hiện của LISA, một thiết bị dò sóng hấp dẫn tối tân mà Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA) dự định phóng vào năm 2037.

Các lỗ đen tương tự đã được phát hiện bởi các đài quan sát sóng hấp dẫn khác trên thế giới như LIGO hay Virgo, nhưng chưa đủ mạnh để chống lại sự che giấu của lỗ đen quái vật Nhân Mã A*.