7 bí mật cơ bản của hố đen vũ trụ mà chúng ta cần biết

Giúp NTDVN sửa lỗi

Hãy tưởng tượng một nơi mà mọi vật chất bị hút vào và không thể thoát ra được. Các hành tinh, mặt trăng thậm chí ánh sáng cũng không tồn tại được ở trong đó. Lực hút của nó lớn đến mức ngay cả những thực thể ở xa cũng không chống lại được. Về bản chất, đây chính là một Hố đen.

Nhưng chúng đã được hình thành như thế nào? Và có khoảng bao nhiêu hố đen trong vũ trụ?

  1. Thiên văn học tia X đã phát hiện ra Hố đen đầu tiên

Từ những năm 1960, Thiên văn học tia X đã phát hiện ra hố đen đầu tiên có tên Cygnus X-1, nhưng các nhà thiên văn học khi đó đã không biết cách xác định đó là hố đen trong ít nhất một thập kỷ sau đó. NASA tuyên bố rằng Cygnus X-1 lớn hơn mặt trời của chúng ta khoảng 10 lần, một ngôi sao khổng lồ gần đó lớn hơn mặt trời của chúng ta khoảng 20 lần đang bị bức xạ tia X cực mạnh của hố đen hút dần những tinh thể của nó.

  1. Hố đen trông như thế nào?

Định nghĩa một hố đen có nghĩa là ‘đen’ đến mức không có bất cứ một chút ánh sáng nào có thể phát ra từ nó, điều này có nghĩa là không thể nhìn thấy hoặc cảm nhận được một lỗ đen bằng bất kỳ loại thiết bị công nghệ nào của chúng ta. Theo NASA, mấu chốt để thực sự nhìn thấy một lỗ đen là nghiên cứu những tác động của nó đối với môi trường xung quanh nó. Tất cả các ngôi sao khi đi qua hố đen đều bị nó xé thành từng mảnh do lực kéo rất mạnh từ hố đen tác động lên chúng; khi điều này xảy ra, vật chất từ ngôi sao trở nên sáng hơn, nóng hơn, và phát sáng dưới dạng tia X.

Hình ảnh này cho thấy đường đi của một ngôi sao S2 khi nó đi qua rất gần lỗ đen siêu lớn ở trung tâm của Dải Ngân hà. Khi nó đến gần lỗ đen, trường hấp dẫn rất mạnh khiến màu sắc của ngôi sao hơi chuyển sang màu đỏ, một hiệu ứng của thuyết tương đối rộng của Einstein.
Hình ảnh này cho thấy đường đi của một ngôi sao S2 khi nó đi qua rất gần hố đen siêu lớn ở trung tâm của Dải Ngân hà. Khi nó đến gần lỗ đen, trường hấp dẫn rất mạnh khiến màu sắc của ngôi sao hơi chuyển sang màu đỏ, một hiệu ứng của thuyết tương đối rộng của Einstein. (Ảnh: ESO / M. KORNMESSER)
  1. Kích cỡ của Hố đen

NASA nói rằng có ít nhất ba loại hố đen, từ loại 'tương đối nhỏ' đến những hố đen vượt quá cả một thiên hà. Các lỗ đen nhỏ nhất được gọi là Nguyên thủy có kích thước bằng kích thước của một nguyên tử đến kích thước của một ngọn núi, các lỗ đen phổ biến nhất là các lỗ đen Sao và có thể lớn gấp 20 lần kích thước của mặt trời - có đến hàng tá trong số chúng trong Dải Ngân Hà. Hố đen siêu lớn là những hố thực sự lớn ở trung tâm của các thiên hà, lớn hơn mặt trời một triệu lần.

  1. Dải Ngân Hà có một hố đen siêu lớn ở trung tâm

Bạn sẽ thắc mắc rằng trong hệ Ngân Hà của chúng ta có hố đen thực sự không? Và chúng ta có gặp nguy hiểm gì không?

Các nhà thiên văn học đã xác nhận rằng chúng ta có một hố đen siêu lớn ở trung tâm của Dải Ngân Hà. Nhưng đừng hoảng sợ, chúng ta vẫn hoàn toàn ổn. Chúng ta không ở gần nó mặc dù có thể quan sát các tác động của nó từ vị trí của chúng ta.

Các nhà thiên văn học đã phát hiện ra bằng chứng về hàng nghìn hố đen nằm gần trung tâm dải Ngân hà của chúng ta bằng cách sử dụng dữ liệu từ Đài quan sát tia X Chandra của NASA.
Các nhà thiên văn học đã phát hiện ra bằng chứng về hàng nghìn hố đen nằm gần trung tâm dải Ngân hà của chúng ta bằng cách sử dụng dữ liệu từ Đài quan sát tia X Chandra của NASA.
  1. Hố đen hình thành như thế nào?

Khi mặt trời của chúng ta tàn lụi, nó sẽ lặng lẽ ra đi, vì năng lượng hạt nhân bị đốt cháy hết, mặt trời sẽ từ từ biến thành một ngôi sao trắng, tuy nhiên điều đó sẽ không xảy ra tương tự như thế với những ngôi sao lớn hơn. Khi các ngôi sao lớn hết năng lượng, lực hấp dẫn sẽ gây áp lực lên ngôi sao và nó sẽ mất hình dạng ổn định, đây được gọi là siêu tân tinh.

Phần lõi còn lại sau khi siêu tân tinh sụp đổ được gọi là điểm kỳ dị, về cơ bản là một điểm có mật độ vô hạn với khối lượng tiến đến không...đó là một Hố đen.

  1. Bên trong Hố đen là cái gì?

Hãy tưởng tượng nếu một người rơi vào hố đen, trong khi một người khác đứng nhìn. Từ quan điểm của những người theo dõi, thời gian của người rơi vào hố đen di chuyển chậm hơn nhiều, theo như Einstein thì thời gian bị ảnh hưởng bởi gia tốc. Một hố đen làm cong thời gian và không gian ở mức độ mà đối với bất cứ thứ gì bên trong nó thì thời gian chậm hơn nhiều so với bên ngoài, trong khi từ góc độ bên trong hố đen thì thời gian có vẻ bình thường.

Hố đen có thể là chìa khóa để du hành thời gian.
Hố đen có thể là chìa khóa để du hành thời gian. (Ảnh: Getty Images)
  1. Hố đen thường là chủ đề của Khoa học viễn tưởng 

Có rất nhiều bộ phim đã đề cập đến các hố đen. Bộ phim Interstellar (Hố đen tử thần) kể về một cuộc hành trình xuyên qua một hố đen, Event Horizon (Phi thuyền mất tích) khám phá các hố đen và hiện tượng mà chúng tạo ra và tất nhiên, Star Trek (Du hành giữa các vì sao) mô tả đặc điểm nổi bật của chúng.

Từ Tịnh

Theo Brainberries



BÀI CHỌN LỌC

7 bí mật cơ bản của hố đen vũ trụ mà chúng ta cần biết