Nghiên cứu mới từ Đại học Massachusetts Amherst (Mỹ) cho rằng chỉ trong vòng 10 năm tới, có tới 90% khả năng chúng ta sẽ quan sát được một vụ nổ hố đen ngoài vũ trụ. Nếu thành hiện thực, đây sẽ là sự kiện làm thay đổi nền vật lý, vừa xác nhận nhiều giả thuyết lâu đời vừa mở ra cơ hội phát hiện những hạt cơ bản chưa từng được biết đến.

Các nhà khoa học tại Đại học Massachusetts Amherst cho rằng những vụ nổ này là giai đoạn cuối cùng trong "cái chết" của các hố đen nguyên thủy. Đây là loại hố đen đặc biệt, hình thành chỉ ít lâu sau Vụ Nổ Lớn, có khối lượng nhỏ chỉ ngang với các tiểu hành tinh. Vì kích thước khiêm tốn, chúng có tuổi thọ ngắn hơn nhiều so với các hố đen sao khổng lồ hay siêu nặng ở trung tâm thiên hà.

Ý tưởng hố đen bốc hơi được nhà vật lý Stephen Hawking đưa ra từ năm 1974. Theo lý thuyết, ngoài việc hút mọi vật chất xung quanh, hố đen còn phát ra một loại bức xạ gọi là bức xạ Hawking, khiến chúng dần mất khối lượng và cuối cùng biến mất trong một vụ nổ dữ dội. 

Hiện tượng này quá yếu để quan sát trong phần lớn vòng đời hố đen, nhưng ở những khoảnh khắc cuối cùng, bức xạ tăng lên mạnh mẽ như một vụ siêu tân tinh, đủ để các kính thiên văn hiện nay có thể phát hiện.

Trong nhiều năm, các vụ nổ hố đen được coi là cực kỳ hiếm hoi, chỉ có thể xảy ra một lần trong hàng trăm nghìn năm. Tuy nhiên, tính toán mới cho thấy trung bình cứ khoảng một thập kỷ lại có một vụ nổ nằm trong tầm quan sát của chúng ta. 

Để giải thích, nhóm nghiên cứu đã đưa thêm giả thuyết về sự tồn tại của một loại "electron tối", một phiên bản nặng hơn của electron bình thường. Hạt này có thể mang lại cho hố đen nguyên thủy một dạng điện tích, từ đó tạm thời làm chậm quá trình bức xạ Hawking và kéo dài tuổi thọ trước khi bùng nổ.

Nếu dự đoán này chính xác, việc quan sát được một vụ nổ hố đen trong thập kỷ tới sẽ là bước ngoặt lịch sử. Nó sẽ chứng minh sự tồn tại của hố đen nguyên thủy, mang lại bằng chứng trực tiếp đầu tiên cho lý thuyết bức xạ Hawking, đồng thời giải phóng toàn bộ các loại hạt cơ bản trong vũ trụ, từ những hạt quen thuộc như electron, neutron cho tới vật chất tối và thậm chí cả những hạt mà nhân loại chưa từng hình dung.

"Chúng ta sẽ có một bản ghi trọn vẹn về mọi hạt cấu thành nên vũ trụ", nhà vật lý Joaquim Iguaz Juan từ UMass Amherst khẳng định. "Điều đó sẽ làm cách mạng hóa vật lý và buộc chúng ta viết lại lịch sử vũ trụ".

Chưa từng thấy trong lịch sử thiên văn: Hố đen siêu khối bắn ra 'đạn khí'

Một hố đen siêu khối nằm ở trung tâm thiên hà cách Trái đất khoảng 2,18 tỉ năm ánh sáng đang khiến giới khoa học sửng sốt khi liên tục bắn ra các 'viên đạn khí' siêu tốc - hiện tượng chưa từng được ghi nhận trong lịch sử thiên văn học.