Điều gì sẽ xảy ra nếu trung tâm thiên hà của Trái đất rốt cuộc không phải là một hố đen siêu lớn mà thay vào đó là một khối lượng lớn vật chất tối? Điều đó sẽ làm đảo lộn hiểu biết lâu nay của con người về Dải Ngân hà.

Trong một nghiên cứu mới xuất bản trên tạp chí khoa học MNRAS Letters, các nhà khoa học từ Italia, Argentina và Colombia đã cung cấp bằng chứng chỉ ra khả năng này.

Trước đây, giới khoa học đã đưa ra ý tưởng về một hố đen siêu lớn ''khối lượng gấp 4 triệu lần Mặt trời'' ở trung tâm Dải Ngân Hà, dựa trên quỹ đạo của một số ngôi sao cụ thể. Hố đen siêu lớn được gọi là Nhân Mã A* thu hút các ngôi sao quay xung quanh nó.

Tuy nhiên, phát hiện về một lớp vật thể không gian mới đã phủ bóng lên lý thuyết về hố đen. Những vật thể này “trông giống như khí nhưng hoạt động giống như các ngôi sao” và tổng cộng có 6 vật thể, kí hiệu G, thuộc loại này với quỹ đạo dài từ 170 đến 1.600 năm.

Gần đây, quỹ đạo không đổi của chúng đã dẫn đến một lý thuyết mới về trung tâm của Dải Ngân hà, cạnh tranh với lý thuyết hố đen.

Năm 2014, các nhà khoa học quan sát thấy vật thể G2 đi qua điểm gần nhất của nó với Nhân Mã A* và bị kéo giãn ra, biến dạng nhưng không bị phá hủy hoặc hút vào bên trong. Các nhà khoa học từ Trung tâm Vật lý Thiên văn Tương đối tính Quốc tế ở Italia cho biết, đây là một dấu hiệu cho thấy Nhân mã A* có thể là một thứ gì đó không phải là một hố đen siêu lớn.

Vào năm 2020, cũng chính nhóm nghiên cứu này đã công bố phát hiện rằng G2 và S2 có thể đang trải qua cùng một loại lực hấp dẫn khác nhau gần Nhân Mã A*. Trong phân tích song song về lỗ đen và vật chất tối, họ cho rằng hoạt động của các vật thể phù hợp hơn với một loại vật chất tối cụ thể, như vậy có vẻ đúng hơn về mặt thống kê.

Vật chất tối chiếm 30% vũ trụ và là loại vật chất mà chúng ta không thể nhìn thấy nhưng có thể đo lường nó thông qua tác động của nó lên lực hấp dẫn và các vật thể xung quanh. Nhưng sự hiện diện của nó, cùng với ý tưởng liên quan về năng lượng tối - chiếm tổng cộng 99,5% khối lượng của vũ trụ xung quanh chúng ta - cung cấp mảnh ghép còn thiếu cho vô số câu hỏi trong lĩnh vực vật lý và vũ trụ học.

Vật chất tối có thể biến thành hố đen, và các nhà khoa học cho rằng, hiện tại Nhân mã A* dường như chỉ là một khối vật chất tối dày đặc thu hút các vật thể lân cận giống như một hố đen và sẽ cần nhiều vật chất hơn nữa mới có thể thực sự biến thành hố đen. Và nếu khả năng này thành sự thực, thì điều đó có thể giúp giải thích cách thức ban đầu hình thành nên các hố đen siêu lớn - điều mà các nhà khoa học đã hoang mang trong nhiều thập kỷ.

Trong nghiên cứu mới, các nhà khoa học giải thích rằng không chỉ các vật thể không gian G2 và S2 bị ảnh hưởng trực tiếp mới phù hợp với lý thuyết vật chất tối. Họ đã mở rộng nghiên cứu của mình đến những ngôi sao gần nhất quay quanh Nhân Mã A* và nhận thấy những ngôi sao đó cũng hoạt động nhất quán với mô hình vật chất tối.