Webb và bí ẩn những “chấm đỏ nhỏ”: Bằng chứng nào ủng hộ giả thuyết “sao lỗ đen”?

Nhìn trên ảnh của Kính viễn vọng Không gian James Webb (JWST), chúng chỉ là những nguồn sáng nhỏ, đỏ và gọn đến mức dễ gợi liên tưởng tới ngôi sao. Nhưng hình dạng không cho biết điều gì đang tạo ra ánh sáng. Với ít nhất một số “chấm đỏ nhỏ”, lời giải thích được ủng hộ là lỗ đen đang hút vật chất, nằm trong lớp khí nóng và dày đặc. Giới nghiên cứu gọi mô hình này là black hole star, tạm dịch “sao lỗ đen” — không phải một ngôi sao phát sáng nhờ phản ứng nhiệt hạch. 34

Vì sao chấm đỏ khó phân loại?

Trong mô hình “sao lỗ đen”, khí bao quanh hấp thụ rồi phát lại bức xạ từ vùng gần lỗ đen, tạo nên phổ ánh sáng khác thường. Màu đỏ và dáng vẻ gần như một điểm sáng là những manh mối, chứ không đủ để kết luận mọi chấm đỏ đều có cùng cấu trúc, hoặc bụi đóng vai trò giống nhau ở tất cả các vật thể. 2335

Chúng cũng không nhất thiết thuộc cùng một giai đoạn của vũ trụ sơ khai. GLIMPSE-17775, một trường hợp được nghiên cứu kỹ, có độ dịch đỏ đo được là 3,5: ánh sáng của nó cho thấy vật thể tồn tại khoảng 1,8 tỷ năm sau Vụ Nổ Lớn. Vì thế, không nên xếp nó vào mốc 500 triệu đến 1,5 tỷ năm chỉ vì một số chấm đỏ khác được mô tả là xuất hiện sớm hơn. 1

Phổ của GLIMPSE-17775 tiết lộ điều gì?

Nhóm do Vasily Kokorev dẫn đầu nghiên cứu GLIMPSE-17775 nằm phía sau cụm thiên hà Abell S1063. Lực hấp dẫn của cụm thiên hà phóng đại nguồn sáng ở xa — hiện tượng gọi là thấu kính hấp dẫn. Nhờ hiệu ứng này cùng khoảng 30 giờ quan sát bằng Webb, nhóm thu được phổ mà NASA mô tả là sâu nhất từ trước tới nay đối với một chấm đỏ nhỏ. 14

Phổ ấy có hơn 40 vạch quang phổ. Theo NASA, nhiều dấu hiệu độc lập cùng phù hợp với cách giải thích rằng bên trong GLIMPSE-17775 là một lỗ đen đang hút vật chất nhanh, được bao bọc bởi khí nóng, dày đặc và ion hóa một phần. Đây là bằng chứng mạnh hơn nhiều so với việc chỉ nhìn màu sắc hoặc hình dạng; song đó vẫn là phép kiểm tra chi tiết một vật thể, không phải kết luận cho cả nhóm chấm đỏ. 23 Nghiên cứu của Kokorev và cộng sự được đăng trên The Astrophysical Journal năm 2026. 32

Nếu là lỗ đen, chúng hình thành thế nào?

Quan sát giúp tìm hiểu các vật thể đang phát sáng ra sao; mô phỏng thử trả lời chúng có thể đã ra đời bằng cách nào. Trong nghiên cứu được đưa tin là đăng trên Nature tháng 9/2026, nhóm của Sunmyon Chon dùng siêu máy tính ATERUI III tại Nhật Bản để khảo sát một con đường hình thành và lớn lên nhanh chóng của lỗ đen trong vũ trụ sơ khai. 618

Theo kịch bản được đề xuất, bức xạ cực tím cản trở quá trình hình thành sao thông thường trong một đám mây khí. Khí có thể tích tụ thành một ngôi sao cực lớn; khi ngôi sao sụp đổ, nó để lại “hạt giống” lỗ đen. Đĩa khí dày đặc nuôi lỗ đen có thể giữ lại một phần bức xạ, khiến bức xạ khó đẩy dòng khí đang rơi vào ra xa và nhờ đó cho phép lỗ đen tăng trưởng nhanh. 202229

Đây là một lộ trình do mô phỏng đề xuất, không phải lịch sử đã quan sát được của GLIMPSE-17775. Phổ Webb ủng hộ sự hiện diện của lỗ đen bọc trong khí ở vật thể này, nhưng không ghi lại cảnh một ngôi sao cực lớn từng sụp đổ. Dữ liệu hiện có cũng không chứng minh mọi chấm đỏ có cùng khối lượng, kích thước lớp khí hay một con đường hình thành duy nhất. 318

Còn thiếu gì để giải câu đố?

Nhóm hợp tác UNCOVER sử dụng quan sát của Webb và thấu kính hấp dẫn để khảo sát các thiên hà xa xôi cùng những lỗ đen đang lớn lên, trong đó có các chấm đỏ nhỏ. Nhóm có sự tham gia của các nhà nghiên cứu tại University of Pittsburgh, CU Boulder và Swinburne University of Technology. UNCOVER đã được công bố là đơn vị nhận Giải Lancelot M. Berkeley–New York Community Trust năm 2027 vì những đóng góp cho thiên văn học; giải thưởng không có nghĩa câu đố đã được giải xong. 33343536

Bước tiếp theo là thu phổ chi tiết của nhiều chấm đỏ hơn để xem dấu hiệu khí của chúng có giống GLIMPSE-17775 hay không. Các mô hình cũng cần giải thích đồng thời màu sắc và phổ quan sát, đồng thời tách được ánh sáng từ lỗ đen, khí bao quanh và thiên hà chủ nếu có. Trước khi làm được điều đó, “sao lỗ đen” là tên gọi hữu ích cho một cách giải thích có bằng chứng vững đối với một số vật thể — chưa phải nhãn đã được xác nhận cho tất cả. 234