08/07/2020

TON 618: Gã Khổng Lồ Nuốt Chửng Ánh Sáng

TON 618 là lỗ đen lớn nhất mà con người từng quan sát được. Nó không chỉ lớn, nó lớn một cách phi lý.
  • Khối lượng hiện tại (quan sát được): Khoảng 66 tỷ lần khối lượng Mặt Trời của chúng ta.

  • Kích thước: Nếu đặt TON 618 vào trung tâm Thái Dương Hệ của chúng ta, Chân trời sự kiện (ranh giới không thể quay đầu) của nó sẽ nuốt chửng toàn bộ các hành tinh và mở rộng ra ngoài cả Đám mây Oort, biên giới ngoài cùng của hệ mặt trời.


Tuy nhiên, có một điều cực kỳ quan trọng cần lưu ý: vì TON 618 cách chúng ta khoảng 10.5 tỷ năm ánh sáng, hình ảnh mà chúng ta thấy ngày nay chính là bộ dạng của nó từ 10.5 tỷ năm trước.

Liệu Bây Giờ Nó Đã Lớn Hơn Thiên Hà Của Mình?

Một thiên hà trung bình chứa khoảng 100 tỷ ngôi sao. Nếu thiên hà chủ của TON 618 cũng tương tự, thì trong suốt 10.5 tỷ năm qua, rất có thể nó đã tiếp tục "ăn" và phát triển.

  • Ước tính hiện tại: Có thể hình dung rằng khối lượng của TON 618 ngày nay đã đạt tới 100 tỷ lần khối lượng Mặt Trời, khiến đường kính của nó rộng khoảng 4,000 AU (1 AU là khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trời).

  • Trong trường hợp va chạm thiên hà: Nếu thiên hà chủ của nó đã va chạm với các thiên hà khác trong 10.5 tỷ năm đó, khối lượng của TON 618 có thể đã tăng vọt lên đến vài trăm tỷ, thậm chí là một nghìn tỷ lần khối lượng Mặt Trời.

Tuy nhiên, ngay cả với kích thước kinh hoàng đó, nó vẫn chưa thể lớn bằng một thiên hà.


Bài Toán Bất Khả Thi: Để Lớn Bằng Một Thiên Hà

Để một lỗ đen có kích thước vật lý lớn hơn cả một thiên hà (dù là thiên hà lùn nhỏ nhất), nó cần phải đạt đến một khối lượng không tưởng. Các nhà khoa học ước tính khối lượng đó phải tương đương với 3.2 x 10¹⁸ (3.2 triệu tỷ) lần khối lượng Mặt Trời.

Để đạt được con số này, một lỗ đen sẽ phải:

  • Nuốt chửng khoảng bốn tỷ thiên hà có kích thước trung bình.

  • Điều đó tương đương với việc ăn thịt khoảng bốn trăm tỷ tỷ ngôi sao.

Đây là một kịch bản gần như không thể xảy ra trong vũ trụ hiện tại của chúng ta vì nhiều lý do:

  1. Vũ trụ chưa đủ tuổi: Vũ trụ mới chỉ tồn tại khoảng 13.8 tỷ năm, không đủ thời gian để một lỗ đen có thể "ăn" nhiều đến mức như vậy.

  2. Quá trình hình thành: Các quá trình hình thành lỗ đen siêu khối lượng không cho phép chúng phát triển nhanh đến thế.

  3. Vật chất quá thưa thớt: Vật chất trong vũ trụ phân tán quá rộng, khiến việc "cho ăn" một con quái vật như vậy trở nên bất khả thi.

Một Khả Năng Trong Tương Lai Vô Tận?

Mặc dù vậy, nếu chúng ta nhìn vào một tương lai xa xôi đến vô tận, kịch bản có thể sẽ khác. Theo một số giả thuyết, các lỗ đen sẽ tiếp tục nuốt chửng mọi thứ, kể cả ánh sáng, vật chất tối và cuối cùng là ăn lẫn nhau.

Trong một tương lai xa đến không thể tưởng tượng, có thể vũ trụ sẽ chỉ còn lại một lỗ đen cuối cùng, đơn độc, chứa đựng toàn bộ khối lượng của mọi thứ đã từng tồn tại. Khi đó, câu trả lời cho câu hỏi "Liệu có tồn tại một lỗ đen lớn hơn các thiên hà không?" sẽ là một cái "Có" chắc chắn. Nhưng đó là một câu chuyện của tương lai, ở điểm tận cùng của thời gian.