Bản in

Khoa học

Thứ Bảy, 13/4/2019 12:53

Lần đầu tiên chụp được ảnh lỗ đen: Bước đột phá mới trong thiên văn

Lần đầu tiên chụp được ảnh lỗ đen: Bước đột phá mới trong thiên văn

GD&TĐ - Thuật ngữ “lỗ đen” xuất hiện lần đầu tiên vào những năm 60 thế kỷ XX và nhanh chóng được chấp nhận không chỉ trong môi trường khoa học mà cả trong nền công nghiệp giải trí.

Từ nhiều năm nay, mô típ lỗ đen xuất hiện trong sách truyện và trong các bộ phim khoa học viễn tưởng. Xung quanh hiện tượng lỗ đen, xuất hiện khá nhiều câu hỏi và chắc chắn đây là một trong những vật thể bí ẩn nhất, làm đau đầu các nhà vật lý và thiên văn học.

Vì vậy, không có gì lạ là bức ảnh đầu tiên chụp lỗ đen đã thu hút sự quan tâm lớn của giới khoa học.

Lỗ đen là gì?

Lỗ đen là một vùng không - thời gian, theo thuyết tương đối của Einstein, hình thành khi một lượng vật chất đủ lớn tập hợp trong một thể tích đủ nhỏ.

Ví dụ, vào cuối thời kỳ sống, các ngôi sao khổng lồ suy sụp dưới sức nặng bản thân, tạo nên lỗ đen. Điều đáng chú ý là trải qua hàng chục năm, sự tồn tại của lỗ đen chỉ được xem là hiện tượng lạ kỳ.

Phải đến những năm 60 của thế kỷ XX, các nhà khoa học mới đi đến kết luận là các vật thể kiểu này đúng là tồn tại trong vũ trụ.

Xung quanh lỗ đen có cái gọi là “chân trời sự kiện”, tức là “biên giới không thể quay về”: Vượt qua “biên giới” này, không một thứ gì, kể cả ánh sáng, có thể quay trở lại “vũ trụ bình thường”.

Đặc điểm nổi bật nhất của các lỗ đen là chúng có lực hấp dẫn khổng lồ. Lực này có thể “hút” cả ánh sáng. Chính vì vậy mà không thể quan sát trực tiếp lỗ đen.

Tất nhiên là trên Internet có thể tìm thấy nhiều hình vẽ thể hiện hình dung của chúng ta về lỗ đen, tuy nhiên phải đến tận bây giờ chúng ta mới có thể nhìn thấy ảnh thật sự về vật thể này.

Bức ảnh hình thành trong khuôn khổ Sáng kiến Kính viễn vọng Chân trời sự kiện (Event Horizon Telescope), trong đó có sự tham gia của các trạm quan sát thiên văn trên khắp thế giới, từ châu Âu, châu Mỹ đến châu Nam cực. Nhờ vậy, các nhà khoa học đã thu thập được một lượng lớn dữ liệu, tính bằng petabyte (1 petabyte bằng 1 triệu gigabyte). Trên cơ sở đó, các nhà khoa học thực hiện bức ảnh về lỗ đen.

Bởi vì lỗ đen hút cả ánh sáng, còn chân trời sự kiện không bức xạ và không phản xạ ánh sáng, vậy thì các nhà khoa học làm thế nào để chụp được ảnh?

Quay xung quanh lỗ đen là bụi vũ trụ và các đám mây khí với nhiệt độ cực cao, tạo thành đĩa bồi tụ vật chất. Do có nhiệt độ cực cao, đĩa bồi tụ này sáng hơn hàng tỷ ngôi sao cộng lại, chính vì thế có thể chụp được ảnh nó từ Trái đất.

Trong khuôn khổ Sáng kiến Kính viễn vọng Chân trời sự kiện, các nhà khoa học quan sát 2 lỗ đen: Lỗ đen M87 trong thiên hà Messier 87 và lỗ đen Sagittarius A* ở trung tâm Dải Ngân hà.

Theo các nhà khoa học, lần đầu tiên bức ảnh lỗ đen (đúng hơn là ảnh chụp phần bóng của lỗ đen) được tạo ra không phải trên cơ sở lý thuyết Vật lý và Toán học, mà trên cơ sở các dữ liệu điện từ, là bằng chứng tuyệt vời cho thấy chúng ta đã hiểu về vũ trụ rõ hơn rất nhiều.

Sự kiện này phù hợp với dự đoán của Thuyết tương đối rộng và được đánh giá là xứng đáng nhận Giải Nobel.

Theo Tuấn Sơn
Nauka