Theo nghiên cứu đăng trên tạp chí Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, hố đen khổng lồ này có khối lượng ước tính gấp khoảng 36 tỉ lần khối lượng Mặt trời, gần chạm tới giới hạn lý thuyết tối đa của hố đen trong vũ trụ.

"Nó nằm trong top 10 hố đen lớn nhất từng được phát hiện, và rất có thể là lớn nhất", Thomas Collett, nhà nghiên cứu từ Đại học Portsmouth, cho biết.

Hố đen khổng lồ ở trung tâm "Móng ngựa vũ trụ"

Hố đen này nằm cách Trái đất khoảng 5 tỉ năm ánh sáng, ở trung tâm một trong những thiên hà lớn nhất được biết là thiên hà Cosmic Horseshoe (Móng ngựa vũ trụ). Sự đồ sộ của nó khiến không gian và thời gian bị bẻ cong, làm lệch và uốn ánh sáng từ một thiên hà khác.

Để phát hiện và đo đạc chính xác kích thước của "quái vật vũ trụ" này, các nhà khoa học đã phải phát triển một phương pháp hoàn toàn mới.

"Hầu hết các phép đo khối lượng hố đen trước đây đều gián tiếp và có sai số lớn, nên chúng tôi thực sự không chắc cái nào là lớn nhất. Tuy nhiên với phương pháp mới này, chúng tôi có độ tin cậy cao hơn rất nhiều về khối lượng của hố đen này", nhà nghiên cứu Collett giải thích.

Nhóm nghiên cứu đã tìm kiếm dấu hiệu của thấu kính hấp dẫn, hiện tượng trọng lực của một vật thể khổng lồ bẻ cong và làm biến dạng ánh sáng từ nguồn sáng phía sau, hoạt động như một thấu kính tự nhiên.

Song song đó, họ áp dụng phương pháp "tiêu chuẩn vàng" trong thiên văn: nghiên cứu chuyển động của các ngôi sao trong thiên hà, tốc độ và cách chúng quay quanh để suy ra khối lượng hố đen.

Tuy nhiên phương pháp này vốn chỉ hiệu quả với các thiên hà tương đối gần. Nhờ kết hợp thêm dữ liệu từ thấu kính hấp dẫn, các nhà khoa học đã mở rộng khả năng đo đạc ra những vùng xa hơn nhiều trong vũ trụ.

"Cách tiếp cận kết hợp giữa thấu kính hấp dẫn mạnh và động lực học sao sẽ mang lại phép đo trực tiếp, đáng tin cậy hơn, kể cả với những hệ ở rất xa", Carlos Melo, đồng tác giả từ Đại học Liên bang Rio Grande do Sul (Brazil), cho biết. "Điều đặc biệt thú vị là phương pháp này cho phép phát hiện và đo khối lượng các hố đen siêu khổng lồ 'ẩn mình' trong vũ trụ, ngay cả khi chúng hoàn toàn im lặng".

Sản phẩm của những vụ hợp nhất thiên hà

Các nhà nghiên cứu cho rằng hố đen siêu khổng lồ này hình thành khi hai thiên hà sáp nhập. Cosmic Horseshoe là một "thiên hà hóa thạch", trạng thái cuối cùng khi hai thiên hà gần nhau nhập thành một thực thể khổng lồ, không còn thiên hà sáng nào xung quanh.

"Nhiều khả năng tất cả các hố đen siêu lớn từng tồn tại trong các thiên hà thành phần cũng đã hợp nhất để tạo thành hố đen siêu khổng lồ mà chúng ta vừa phát hiện. Vì vậy chúng ta đang chứng kiến trạng thái cuối cùng của quá trình hình thành thiên hà và hố đen", nhà nghiên cứu Collett nói.

Nhóm nghiên cứu kỳ vọng sẽ áp dụng phương pháp này vào dữ liệu thu thập từ kính viễn vọng Euclid của Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA) để tìm thêm nhiều hố đen siêu lớn và các thiên hà chứa chúng. Mục tiêu cuối cùng là hiểu rõ hơn vai trò của hố đen trong việc ngăn cản sự hình thành sao mới trong các thiên hà.

Trái đất có thể đang ở trong một hố đen vũ trụ cực lớn

Một nghiên cứu đang gây chấn động giới vật lý thiên văn: vũ trụ của chúng ta có thể không bắt đầu từ vụ nổ Big Bang, mà thực chất là kết quả của một 'cú bật vũ trụ' từ bên trong một hố đen khổng lồ.