Đi tìm bí ẩn những hố đen vũ trụ

Mang năng lượng tối đầy bí ẩn, hố đen vũ trụ thực sự là con quái vật khổng lồ, lang thang trong không gian, sẵn sàng nuốt chửng mọi thứ không may tới gần nó, kể cả ánh sáng.

Các nhà khoa học nhận định, sự tồn tại của hố đen vũ trụ hoàn toàn có cơ sở. Tuy nhiên, năng lượng tối khổng lồ mà nó nắm giữ nuốt chửng cả ánh sáng, khiến nó trở thành một trong những bí ẩn lớn nhất vũ trụ. Những nghiên cứu mới được công bố cho thấy, hố đen vũ trụ không nằm yên mà thường xuyên di chuyển. Ngay chính dải ngân hà của chúng ta cũng tồn tại hố đen nằm ở trung tâm, nhưng con người chưa thể quan sát được nó.

Mô phỏng ánh sáng phát ra từ hố đen thiên hà M87.

Không chỉ riêng ngân hà, tất cả các thiên hà khác trong vũ trụ đều tồn tại hố đen. Năng lượng tối mà nó nắm giữ có thể biến những ngôi sao gần nó trở thành cát bụi. Các nhà khoa học cho rằng, vật chất bị cuốn vào hố đen sẽ biến mất dưới dạng những đường xoắn ốc sâu hàng ngàn năm ánh sáng.

Các nhà thiên văn học cho rằng, các hố đen được bao quanh bởi vòng tròn khổng lồ đầy bụi được gọi là “chân trời sự kiện”. Khi vật chất vượt qua vùng này, chúng sẽ không có cơ hội được trở lại và nguyên vẹn bởi năng lượng tối khổng lồ tiềm ẩn bên trong hố đen. Tuy không thể nhìn thấy hố đen nhưng với những dụng cụ quan sát chuyên dụng, người ta có thể xác định vị trí của nó dựa vào những tiểu hành tinh bị năng lượng tối hấp thu. Từ đó, vị trí hố đen sẽ được xác nhận.

Giống như xoáy nước, “chân trời sự kiện” bao gồm khối lượng bụi khổng lồ chuyển động liên tiếp theo hướng xoáy vào trong. Do lực hút từ hố đen, bụi và vật chất ở khu vực này sẽ di chuyển với tốc độ cận vận tốc ánh sáng và liên tiếp được bổ sung thêm lượng lớn vật chất từ các ngôi sao bị hút vào miệng hố đen.

Theo lý thuyết, vật chất muốn thoát khỏi hố đen buộc phải có vận tốc thoát lớn hơn tốc độ ánh sáng trong chân không. Tuy nhiên, theo thuyết tương đối của nhà bác học Albert Einstein, vận tốc ánh sáng trong không gian được coi là tốc độ kịch trần mà vật chất có thể đạt được. Nó cho thấy, lý thuyết vật chất thoát ra khỏi lực hút của hố đen là điều không thể.

Dù vậy, nhóm nhà thiên văn học dẫn đầu bởi Sheperd Doeleman, một nhà vật lý thiên văn tại Đài quan sát Haystack thuộc Học viện Công nghệ Massachussettes (MIT), Mỹ đang tiến hành theo dõi những tia sáng cực mạnh, được cho là thoát ra từ hố đen vũ trụ thuộc thiên hà hình elip mang tên M87, nằm cách ngân hà 54 triệu năm ánh sáng.

Với sự hỗ trợ của hàng loạt kính thiên văn vô tuyến ở Arizona, California và Hawaii cùng phương pháp đo đạc mới, kết quả mà các nhà thiên văn học thu được rõ nét gấp 2.000 lần những hình ảnh mà kính thiên văn Hubble ghi lại. Những bằng chứng mà nhóm của nhà thiên văn Doeleman nắm giữ sẽ thực sự gây ra tranh cãi bởi nếu ánh sáng có thể thoát khỏi hố đen thiên hà M87 thì đây chính là lượng vật chất đầu tiên được ghi nhận có thể thoát khỏi sự nuốt chửng của hố đen vũ trụ.

Trịnh Duy

Theo Infonet