Những ngôi sao quay quanh lỗ đen siêu lớn ở trung tâm Dải Ngân hà của chúng ta đang mất tích một cách bí ẩn, các quan sát của Đài quan sát Keck ở Hawaii đã chỉ ra.

Những ngôi sao thường xuất hiện theo bội số. Trong khu vực lân cận với Hệ Mặt trời của chúng ta, tỉ lệ các hệ sao đôi là 70%, nghĩa là cứ 100 ngôi sao thì có 70 ngôi sao tồn tại trong các hệ sao đôi.

Đối với các ngôi sao khối lượng lớn, tỉ lệ này thậm chí còn cao hơn, với hầu hết tất cả đều ở dạng nhị phân hoặc bộ ba.

Tuy nhiên, ở trung tâm dải Ngân hà của chúng ta, đó lại là một câu chuyện khác.

Một nhóm nghiên cứu do Devin Chu thuộc Đại học California, Los Angeles (Mỹ) dẫn đầu, đã phân tích các quan sát trong 10 năm theo dõi 28 ngôi sao quay quanh lỗ đen siêu lớn trung tâm của thiên hà chúng ta, được gọi là Sagittarius A* và có khối lượng gấp 4,1 triệu lần khối lượng của Mặt trời. Tất cả các ngôi sao đều quay quanh lỗ đen trong vòng một tháng ánh sáng (777 tỉ km).

“Những ngôi sao trẻ như thế này thậm chí không nên ở gần lỗ đen ngay từ đầu. Chúng không thể di cư đến khu vực này chỉ trong sáu triệu năm, nhưng để có một dạng sao trong một môi trường thù địch như vậy là điều đáng ngạc nhiên", ông Chu nói trong một tuyên bố. 

Đôi khi, ngay cả những kính viễn vọng tốt nhất của chúng ta cũng không thể phân giải một hệ sao đôi thành hai ngôi sao riêng lẻ. Trong những trường hợp như vậy, cách duy nhất để phân biệt các thành phần là nhìn vào quang phổ kết hợp của chúng và quan sát sự dịch chuyển Doppler trong ánh sáng do các ngôi sao quay xung quanh nhau gây ra. Do đó, nhóm của Chu đang tìm kiếm các quang phổ nhị phân ở khu vực này

Tuy nhiên, họ phát hiện ra rằng tất cả sao ở khu vực gần hố đen này đều là sao đơn lẻ, ngược lại với kỳ vọng rằng các ngôi sao khối lượng lớn thường hình thành trong hệ thống nhị phân hoặc thậm chí là bộ ba.

Từ những quan sát của họ, Chu và các đồng nghiệp của ông đã có thể đặt giới hạn cho tỷ lệ nhị phân xung quanh Sagittarius A* là tối đa 47%, thấp hơn nhiều so với vùng lân cận Mặt trời của chúng ta.

“Sự khác biệt này chỉ ra môi trường cực kỳ thú vị ở trung tâm thiên hà của chúng ta", ông Chu nói.

Giả sử những ngôi sao nặng này đã hình thành dưới dạng nhị phân đúng như theo lý thuyết, vậy điều gì đã xảy ra với những người bạn đồng hành của chúng? 

Một khả năng được đưa ra là lực hấp dẫn mạnh mẽ của hố đen có thể đã phá huỷ các hệ thống nhị phân, xoá bỏ hoàn toàn sự tồn tại của một trong các ngôi sao ra khỏi thiên hà.

Giả thuyết này được hỗ trợ bởi một số lượng các ngôi sao được gọi là siêu vận tốc, chúng đã được các nhà thiên văn học quan sát thấy chạy ra khỏi thiên hà với tốc độ hơn 1,6 triệu km/h.

Một khả năng khác là lực hấp dẫn của lỗ đen đã phá vỡ các hệ sao đôi đủ để các cặp sao va chạm và hợp nhất thành một. Ngôi sao hợp nhất sẽ được trẻ hóa, trông trẻ hơn nhiều so với thực tế, điều này có thể giúp giải thích tại sao những ngôi sao trông có vẻ rất trẻ lại được tìm thấy trong một môi trường mà chúng khó có thể hình thành.