Một nghiên cứu vừa công bố trực tuyến trên arxiv.org đã
khẳng định khả năng hình thành một "hệ mặt trời" khổng lồ với ngôi sao
mẹ là một… lỗ đen "quái vật".
 |
| Hình ảnh tuyệt đẹp về một lỗ đen siêu khối - Ảnh: TRUNG TÂM BAY KHÔNG GIAN GODDARD, NASA |
Nhóm nghiên cứu đứng đầu bởi tiến sĩ Keiichi Wada từ Đại học Kagoshima
(Nhật Bản) đã sử dụng các mô hình thiên văn để chứng minh sự tồn tại của
một "hệ mặt trời" khổng lồ với số lượng hành tinh quay quanh có thể lên
tới 10.000.
Điều đặc biệt nhất, trung tâm của "hệ mặt trời" đó không phải là một
ngôi sao rực rỡ như mặt trời của chúng ta hay mọi hệ hành tinh đã biết,
mà là một lỗ đen "quái vật" – cụm từ được dùng để chỉ những lỗ đen siêu
khối to đến mức khó tưởng tượng.
Để có thể tồn tại mà không bị hút mất, hành tinh gần nhất trong hệ này
phải cách "mặt trời lỗ đen" ít nhất 10 năm ánh sáng. Để so sánh, khoảng
cách từ mặt trời đến trái đất chỉ là 0,00001581 năm ánh sáng (149,6
triệu km).
Và với số lượng hành tinh lên tới 10.000, đó sẽ là một hệ hành tinh
khổi lồ, ngoài sức tưởng tượng. Cách nó hình thành khá giống các hệ hành
tinh bình thường, bởi môi trường xung quanh lỗ đen cho phép sự tồn tại
của các đĩa hình thành hành tinh, trong đó các đám mây khí và bụi kết tụ
lại với nhau và cho ra đời những hành tinh mới.
Một số nghiên cứu trước đây cho thấy lỗ đen siêu khối thường thể hiện
sự giãn nở thời gian, được cho là ức chế quá trình hình thành hành tinh.
Nhưng theo công trình mới này, với khoảng cách đủ xa là 10-30 năm ánh
sáng, các hành tinh sẽ thoát khỏi sự ức chế này mà vẫn có một môi trường
giàu bụi vũ trụ để hình thành.
Phát biểu trên New Scientist, nhà khoa học Sean Raymond từ Đại học
Bordeaux (Pháp), người không tham gia nghiên cứu trên, đã ca ngợi công
trình. Theo ông, trên lý thuyết, từ lâu người ta đã cho rằng có thể có
việc hàng triệu hành tinh quay quanh một lỗ đen siêu lớn. Công trình này
lần đầu đã khẳng định điều đó là khả dĩ. Trực tiếp quan sát một hệ hành
tinh như thế sẽ rất khó khăn bởi trở ngại về mặt khoảng cách, nhưng có
thể có được bằng chứng gián tiếp thông qua các công cụ thiên văn hồng
ngoại để tìm hiểu đĩa hình thành hành tinh quanh các lỗ đen "quái vật".
Theo: nld.com.vn
Sau tiên đoán của Einstein về hố đen cách đây 100 năm có lẻ, loài người cũng đã có bằng chứng về sự tồn tại của chúng.
Được mệnh danh là "quái vật
vũ trụ" hay "quái vật không gian",
hố đen (còn gọi là lỗ đen, Black Hole) là một trong những bí ẩn vĩ đại nhất trong hành trình khám phá vũ trụ của loài người.
Thuyết
tương đối năm 1916 của nhà vật lý lý thuyết người Đức Albert Einstein
(1879-1955) đã từng tiên đoán về sự tồn tại của hố đen, hướng tới giả
định rằng, hố đen đúng là một "con quái vật" có khả năng nuốt chửng mọi
loại vật chất, kể cả ánh sáng. Vật chất, năng lượng, ánh sáng, bức xạ
điện tử... một khi đã bị nuốt vào "con quái vật" không đáy ấy sẽ không
bao giờ thoát ra được.
Ngày 10/4/2019 đánh dấu một bước tiến quan trọng: Lần đầu tiên trong lịch sử chúng ta có được bức ảnh đầu tiên chứng minh sự tồn tại của lỗ đen.
Hình ảnh hố đen do kính EHT chụp được, được các nhà khoa học cung cấp hôm 10/4/2019. Nguồn: EHT collaboration
Sau
hơn 1 thập kỷ dày công nghiên cứu, đội ngũ các nhà khoa học quốc tế hơn
200 người thuộc Chương trình quan sát siêu lỗ đen ở trung tâm các thiên
hà có tên Kính thiên văn Chân trời Sự kiện (EHT) đã tạo nên thành quả
không tưởng: Chụp ảnh lỗ đen - bằng chứng cho sự tồn tại của "quái vật
vũ trụ" mà Einstein từng dự đoán cách đây 103 năm.
CNN
đưa tin, EHT của chúng ta đã chụp được hố đen nằm tại trung tâm thiên
hà Messier 87 (M87). Thiên hà này cách chúng ta 53 triệu năm ánh sáng,
nằm gần cụm thiên hà Xử Nữ.
Siêu lỗ đen này có khối lượng
gấp 6,5 tỷ lần khối lượng Mặt Trời, có kích cỡ gần bằng dải Ngân Hà của
chúng ta, rộng 38 tỷ km (tương đương 1,5 ngày ánh sáng).
Để
chụp được hình ảnh hố đen khổng lồ này, các nhà khoa học đã kết hợp sức
mạnh của 8 kính viễn vọng vô tuyến trên khắp thế giới bằng cách sử dụng
kỹ thuật giao thoa với đường cơ sở rất dài, để tạo thành một mạng lưới
kính thiên văn khổng lồ có đường kính tương đương đường kính Trái Đất,
thông tin từ Đài thiên văn Nam Âu trên CNN.
Vị trí của các kính viễn vọng thành viên của Kính thiên văn Chân trời sự kiện (EHT). Nguồn: Đài thiên văn Nam Âu/O. Furtak
Như
vậy, sau 103 năm kể từ khi Einstein dự đoán về hố đen, và sau hơn 1
thập kỷ để hơn 200 nhà khoa học khắp thế giới tựu chung nghiên cứu, quan
sát, nhân loại đã có bằng chứng duy nhất tính cho đến nay về hố đen.
Một trong những bí ẩn lớn bậc nhất trong vũ trụ đã có manh mối. Giờ đây chúng ta không phải mơ hồ về hố đen.
Hố
đen tồn tại! Vậy sự tồn tại của chúng đã giúp các nhà khoa học giải
quyết được những bài toán vũ trụ nào liên quan đến hố đen?
Hình ảnh minh họa hố đen trong vũ trụ. Nguồn: SciTechDaily
CNN
dẫn lời các nhà khoa học NASA cho biết, các hố đen hình thành từ một
lượng lớn vật chất bị hút vào vùng không-thời gian có trường hấp dẫn
khổng lồ, có khả năng hút mọi thứ xung quanh, bao gồm cả ánh sáng, mà
không để bất cứ thứ gì thoát ra được.
Hố đen mạnh đến
nỗi có thể làm cong không-thời gian. Vật chất tích tụ xung quanh hố đen
được nung nóng đến hàng tỷ độ và đạt vận tốc gần bằng tốc độ ánh sáng.
Ánh sáng bị bẻ cong quanh trường hấp dẫn của lỗ đen, tạo ra vòng photon
mà chúng ta thấy được trong bức ảnh hố đen mới nhất.
Đúng
như cái tên của chúng - Hố đen - bản thân "con quái vật" này không phát
ra ánh sáng thuộc phổ điện tử nên chúng gần như vô hình trong không
gian.
Các phương pháp hình ảnh được sử dụng để chụp hố
đen của EHT cho thấy hố đen siêu lớn có cấu trúc giống như một chiếc
nhẫn và cái bóng của nó. Kích thước lỗ đen có liên quan trực tiếp đến
khối lượng. Lỗ đen càng lớn, bóng càng lớn. Và các lỗ đen có vẻ như vô
hình, nhưng cách chúng tương tác với vật liệu xung quanh đã khiến chúng
hiện hình.
Hố đen của thiên hà M87 có khối lượng vô cùng
khổng lồ, điều này khiến các nhà nghiên cứu có lý do để tin rằng đây có
thể là hố đen lớn nhất có thể nhìn thấy từ Trái Đất.
National Geographic cho biết, cách phổ biến nhất để hiểu sự hình thành của một lỗ đen là từ cái chết của một ngôi sao. Cụ thể ra sao?
Khi các ngôi sao bước vào giai đoạn cuối, chúng sẽ phồng lên, mất khối lượng và sau đó nguội đi để tạo thành sao lùn trắng.
Đến
một lúc nào đó, một vụ nổ khổng lồ cuối cùng đánh dấu sự hủy diệt của
ngôi sao này, mà khoa học gọi là siêu tân tinh. Một vụ nổ sao như vậy
ném vật chất ra ngoài không gian nhưng để lại lõi sao.
Một vụ nổ khổng lồ cuối cùng đánh dấu sự hủy diệt của một ngôi sao. Ảnh minh họa: Internet
Trong
khi ngôi sao còn sống, phản ứng tổng hợp hạt nhân tạo ra một lực đẩy ra
bên ngoài liên tục, cân bằng lực hút bên trong từ khối lượng của chính
ngôi sao.
Tuy
nhiên, trong tàn dư của một siêu tân tinh, không còn lực lượng nào
chống lại lực hấp dẫn đó, nên lõi sao bắt đầu tự sụp đổ. Nếu khối lượng
của nó sụp đổ thành một điểm nhỏ vô hạn, một hố đen sẽ được sinh ra.
Vì
chúng bị nén từ khối lượng lớn gấp nhiều lần Mặt Trời vào một điểm nhỏ
như vậy khiến cho hố đen có một trường hấp dẫn khổng lồ, có thể nuốt
trọn mọi vất chất, ánh sáng.
Theo thuyết tương đối rộng
của Einstein, các hố đen siêu lớn có thể có khối lượng tương đương với
hàng tỷ Mặt Trời. Những "con quái vật vũ trụ" này có khả năng ẩn náu tại
trung tâm của hầu hết các thiên hà.
Tại Ngân Hà, các nhà
khoa học đã phát hiện một lỗ đen lớn ở trung tâm có tên Sagittarius A.
Sagittarius A lớn hơn bốn triệu lần so với Mặt Trời của chúng ta
Bài viết sử dụng các nguồn: CNN, National Geographic
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét