MỘT NGÔI SAO BỊ XÉ TOẠC VÀO BÌNH MINH VŨ TRỤ
Khi một ngôi sao đi lạc quá gần một lỗ đen khối lượng lớn, lực thủy triều xé nó ra từng mảnh. Một phần khí của nó rơi trở lại lỗ đen và phát sáng trong nhiều tháng hoặc nhiều năm: một sự kiện phá vỡ thủy triều (tidal disruption event). Những vụ bùng sáng này làm lộ ra những lỗ đen lẽ ra vẫn ẩn mình, cùng môi trường xung quanh chúng.
Trong vũ trụ rất sơ khai, bắt được một sự kiện như vậy là điều khó. Chính thời gian cũng chống lại các nhà thiên văn: ở dịch chuyển đỏ 7,19, các sự kiện diễn ra chậm hơn 8,19 lần khi nhìn từ Trái Đất, nên một vụ bùng sáng kéo dài hai năm cần hơn một thập kỷ để theo dõi. Cho đến nay, các vụ phá vỡ thủy triều được xác nhận bằng quang phổ chỉ dừng ở quanh dịch chuyển đỏ 1,2. Một cuộc tìm kiếm trên 531 quasar đã biết ở dịch chuyển đỏ trên 5,3 chỉ tìm thấy những dao động nhỏ, dưới khoảng 0,2 cấp sao.
Một quasar mờ đi
Seiji Fujimoto thuộc Đại học Toronto cùng 43 đồng nghiệp khắp châu Âu, Bắc Mỹ, châu Á và châu Úc đã tìm thấy sự kiện của họ một cách tình cờ. Khi so sánh ảnh mới của Kính viễn vọng Không gian James Webb về vùng trời GOODS-North với ảnh lưu trữ của Hubble, họ nhận thấy GNz7q đã mờ đi khoảng một cấp sao.
GNz7q là một quasar kỳ lạ ở dịch chuyển đỏ 7,19 — khoảng 700 triệu năm sau Vụ Nổ Lớn, theo bài báo. Lỗ đen của nó nặng chừng 30 triệu lần Mặt Trời và nuốt vật chất nhanh hơn giới hạn “Eddington” thông thường. Nó nằm trong một thiên hà nhỏ gọn, nhiều bụi, tạo ra khoảng 330 lần khối lượng Mặt Trời sao mỗi năm.
GNz7q được Hubble nhìn thấy năm 2012 (trên, cấp sao 23,12) và được Webb nhìn thấy năm 2025 (dưới, cấp sao 24,27). — Hình 1, Fujimoto et al. (2026), arXiv:2609.30441.
Hai mươi năm dữ liệu lưu trữ
Nhóm nghiên cứu thu thập mọi hình ảnh họ có thể tìm thấy: Subaru (2006), Spitzer (2004–2016), Hubble (2012–2013) và Webb (2023 đến 2026), cùng hai phổ của Webb cách nhau một năm. Bốn nguồn lân cận được đo theo cùng cách không cho thấy thay đổi tương đương nào, loại trừ khả năng đây là một sai lệch do hiệu chuẩn.
Từ khoảng năm 2012 đến 2025, mọi dải từ 1 đến 5 micromet cùng mờ đi, mạnh hơn ở các bước sóng ngắn hơn. Theo thời gian riêng của quasar, ánh sáng tăng nhanh rồi giảm khoảng 1,1 cấp sao trong vùng tử ngoại trong chừng hai năm — tức khoảng ba lần. Chỉ khoảng 0,1% quasar biến thiên mạnh đến vậy.
Không phải siêu tân tinh, không phải dao động ngẫu nhiên
Một mô hình gồm sự tăng sáng nhanh và sự suy giảm theo t^−5/3 — dự đoán kinh điển cho khí rơi trở lại sau một vụ phá vỡ thủy triều — khớp với mọi đường cong ánh sáng. Nó cho nhiệt độ đỉnh khoảng 14.000 K, công suất đỉnh khoảng 3 × 10⁴⁵ erg mỗi giây, và tổng năng lượng bức xạ khoảng 1,5 × 10⁵³ erg.
Các giải thích khác đều thất bại. Ngay cả một siêu tân tinh siêu sáng mờ dần chậm cũng suy giảm quá nhanh và thiếu năng lượng tới mười lần. Sự dao động ngẫu nhiên của quasar chỉ tái tạo được sự mờ dần đều đặn và đồng bộ này trong chưa tới một trên 100.000 lần mô phỏng.
Độ sáng đỉnh của các hiện tượng thoáng qua đã biết — các vụ phá vỡ thủy triều, siêu tân tinh siêu sáng và siêu tân tinh thông thường, các hiện tượng thoáng qua cực mạnh ở nhân thiên hà — theo dịch chuyển đỏ. Vụ bùng sáng của GNz7q (ngôi sao đỏ) ở xa hơn nhiều và thuộc hàng sáng nhất. — Hình 4, Fujimoto et al. (2026), arXiv:2609.30441.
Nạn nhân và tiếng vọng
Từ năng lượng được giải phóng, ngôi sao bị xé vụn có ít nhất vài lần khối lượng Mặt Trời. Kích thước lỗ đen cũng chỉ về cùng hướng: để bị xé toạc bên ngoài chân trời sự kiện, ngôi sao cần có khoảng 3 lần khối lượng Mặt Trời trở lên — một ngôi sao loại B sống ngắn, điều tự nhiên trong một thiên hà tạo sao nhanh như vậy.
Camera hồng ngoại trung của Webb bổ sung một manh mối thứ hai: bụi ở khoảng 1.500 K, nhiệt độ mà tại đó các hạt bụi bay hơi, phát sáng cách lỗ đen chừng nửa parsec. Nó trông giống một tiếng vọng: bụi bị tia chớp nung nóng, phát sáng sau đó. Một vạch hydro rất rộng, dịch chuyển khoảng 2.500 km/s, cũng phù hợp với khí bị sự kiện này khuấy động.
Những cuộc khảo sát tiếp theo có thể hé lộ điều gì
Các tác giả cho rằng điều kiện ở đây là lý tưởng: một lỗ đen tương đối nhẹ trong một nhân thiên hà dày đặc sao trẻ. Các cuộc khảo sát diện rộng của kính thiên văn Roman và Euclid, và của LSST ở gần chúng ta hơn, có thể tìm thấy nhiều sự kiện như vậy nữa. Việc xác nhận vẫn đòi hỏi theo dõi lâu hơn — và mô hình bụi dựa trên ba điểm hồng ngoại từ một thời điểm quan sát duy nhất. Nếu vụ bùng sáng không phải là một vụ phá vỡ thủy triều, bài báo lưu ý, thì các khả năng thay thế cũng phi thường không kém: một siêu tân tinh vượt ngoài mọi loại đã biết, hoặc một quasar trẻ thay đổi độ sáng tử ngoại gấp ba lần chỉ trong vòng hai năm.