Mục lục
Pulsar đang "lắng nghe" vũ trụ
Pulsar là các sao neutron quay rất nhanh và phát ra những tín hiệu vô tuyến đều đặn như những chiếc đồng hồ vũ trụ.
Khi sóng hấp dẫn đi qua không gian, chúng làm thay đổi rất nhỏ thời điểm các tín hiệu này tới Trái Đất. Nhờ theo dõi nhiều pulsar trong thời gian dài, các nhà thiên văn đã tìm thấy bằng chứng về một nền sóng hấp dẫn nanohertz trải rộng khắp vũ trụ. Công bố NANOGrav 15 năm báo cáo mức ý nghĩa khoảng 3,5–4σ — chưa đạt ngưỡng 5σ mà ngành dùng cho chữ "phát hiện".
Vấn đề của những lỗ đen xuất hiện quá sớm
Kính thiên văn James Webb đã phát hiện nhiều lỗ đen siêu nặng tồn tại khi vũ trụ còn rất trẻ.
Điều này gây khó khăn cho các mô hình hiện nay vì những lỗ đen như vậy đáng lẽ cần rất nhiều thời gian để phát triển. Một khả năng là chúng được hình thành từ các hạt giống lỗ đen khối lượng lớn ngay trong giai đoạn đầu của lịch sử vũ trụ.
Sao tối có thể là lời giải
Sao tối là một loại sao giả thuyết được nuôi dưỡng bởi sự tương tác của vật chất tối thay vì chủ yếu dựa vào phản ứng nhiệt hạch.
Theo một số mô hình, chúng có thể phát triển tới khoảng 10⁴–10⁷ lần khối lượng Mặt Trời trước khi sụp đổ thành các lỗ đen khổng lồ. Những lỗ đen này có thể trở thành hạt giống của các lỗ đen siêu nặng ngày nay.
Dấu vết còn sót lại trong sóng hấp dẫn
Ghodla và Ilie (2026, Physical Review D) tính toán rằng nếu sao tối từng phổ biến trong vũ trụ sơ khai, hậu duệ của chúng có thể đóng góp đáng kể vào nền sóng hấp dẫn mà các PTA đang quan sát.
Nếu giả thuyết này đúng, sóng hấp dẫn không chỉ ghi lại các vụ hợp nhất lỗ đen hiện đại mà còn lưu giữ thông tin về những vật thể đã tồn tại từ thuở sơ khai của vũ trụ.
Cửa sổ mới nhìn về quá khứ
Các nhà nghiên cứu cho rằng số lượng hạt giống lỗ đen từ sao tối không thể quá nhiều, nếu không nền sóng hấp dẫn sẽ mạnh hơn mức quan sát được. Ngược lại, nếu quá ít, cần có những cơ chế khác để giải thích sự xuất hiện sớm của các lỗ đen siêu nặng.
Thay vì tìm kiếm trực tiếp các sao tối đã biến mất từ lâu, các nhà thiên văn đang sử dụng sóng hấp dẫn như một "hóa thạch vũ trụ", giúp khám phá những chương đầu tiên trong lịch sử hình thành của vũ trụ.
🌌 Nếu được xác nhận, sao tối có thể trở thành mắt xích còn thiếu giữa vật chất tối, các lỗ đen đầu tiên và nền sóng hấp dẫn đang vang vọng khắp vũ trụ ngày nay.
