Một nghiên cứu mới đây đã tiết lộ về vụ va chạm giữa hai hố đen với quy mô lớn nhất từng được ghi nhận, được ký hiệu là GW231123. Sự kiện này được coi là vụ hợp nhất hố đen lớn nhất trong lịch sử quan sát, với mỗi hố đen có khối lượng gấp hàng trăm lần khối lượng của Mặt Trời.
Vụ va chạm này đã được phát hiện bởi nhóm các nhà thiên văn học khi sử dụng Đài quan sát sóng hấp dẫn giao thoa kế laser (LIGO). Những gợn sóng mờ nhạt trong không-thời gian sinh ra từ vụ va chạm giữa hai hố đen đã được quan sát thấy, được gọi là sóng hấp dẫn. Sóng hấp dẫn đã được dự đoán bởi Albert Einstein vào năm 1915 trong thuyết tương đối rộng, nhưng ông cho rằng chúng quá yếu nên các công nghệ của con người chưa thể phát hiện.
Đến năm 2016, LIGO lần đầu tiên ghi nhận được sóng hấp dẫn trong một vụ va chạm giữa hai hố đen. Kể từ lần phát hiện đầu tiên, LIGO cùng các thiết bị đồng hành, gồm Virgo ở Ý và KAGRA ở Nhật Bản, đã ghi nhận khoảng 300 vụ hợp nhất hố đen. Tuy nhiên, GW231123 là trường hợp đặc biệt trong số hơn 300 vụ hợp nhất đã được ghi nhận, không chỉ vì quy mô khổng lồ của vụ va chạm.
Các hố đen riêng lẻ trong vụ va chạm này đặc biệt bởi chúng có khối lượng nằm trong khoảng mà các nhà khoa học không nghĩ rằng chúng được tạo ra từ cái chết của các ngôi sao. Hơn nữa, hai hố đen này còn có khả năng quay gần như với tốc độ tối đa cho phép về mặt vật lý. Điều này đặt ra một thách thức lớn đối với hiểu biết hiện tại của chúng ta về quá trình hình thành hố đen.
Giáo sư Mark Hannam, một chuyên gia trong lĩnh vực này, cho biết rằng sóng hấp dẫn này lại vô cùng yếu và các nhà khoa học đang gặp hạn chế về những thông tin chúng có thể cung cấp. Hiện vẫn chưa xác định được chính xác khoảng cách của GW231123 so với Trái Đất, nhưng ước tính ban đầu cho thấy nó có thể cách chúng ta tới 12 tỷ năm ánh sáng.
Nhóm nghiên cứu tự tin về khối lượng của hai hố đen, được ước tính lần lượt là gấp khoảng 100 và 140 lần khối lượng Mặt Trời. Những con số này đã khiến giới khoa học bối rối, vì chúng nằm trong khoảng khối lượng mà các nhà khoa học cho rằng không thể hình thành hố đen theo cách thông thường.
Do đó, câu hỏi đặt ra là chúng được hình thành bằng cách nào? Điều đó khiến chúng trở nên vô cùng thú vị. Một đặc điểm đáng chú ý khác của GW231123 là tốc độ quay quanh nhau cực kỳ nhanh của hai hố đen. Cho đến nay, phần lớn các hố đen mà chúng tôi phát hiện thông qua sóng hấp dẫn đều quay tương đối chậm.
Giáo sư Mark Hannam cho biết tốc độ quay nhanh như vậy rất khó hình thành trong điều kiện thông thường, nhưng lại củng cố giả thuyết rằng hai hố đen trong sự kiện này có thể đã trải qua những vụ hợp nhất trước đó, vì hố đen từng hợp nhất thường có xu hướng quay nhanh hơn.
