Hố Đen Vũ Trụ – Những Điều Thú Vị Bạn Nên Biết

0
321

Trong vũ trụ thứ đáng sợ nhất có thể nói đến hố đen. Trong những bộ phim về vũ trụ cũng nhắc đến vấn đề này. Vậy hố đen là gì? Lỗ đen vũ trụ có thực sự đáng sợ? Hãy cùng Top10suthat.net tìm hiểu ngay vấn đề này nhé!

>>> Xem thêm: Sao băng là gì? Những cơn mưa sao băng đẹp nhất từng ghi nhận

Hố đen là gì?

Hố đen (tiếng Anh: black hole) một vùng không thời gian trường hấp dẫn mạnh đến mức ngay cả ánh sáng cũng không thể thoát ra khi rơi vào đó. Trên thực tế, lỗ đen hình chúng không màu đen không thể phản chiếu ánh sáng khi chúng đi qua chúng. Các lỗ đen thể nhìn thấy được do bức xạ phát ra từ khí bụi bị mắc kẹt bên trong chúng.

Hố đen vũ trụ là gì?
Khái niệm về hố đen vũ trụ

Ai là người khám phá ra hố đen (lỗ đen vũ trụ)

Năm 1916, sau khi áp dụng thuyết tương đối, Karl Schwarzschild đã khám phá ra nghiệm chính xác đầu tiên cho các phương trình trường của Einstein, từ đó khẳng định sự tồn tại của vùng không-thời gian duy bí ẩn này. Vì vậy, Schwarzschild là người đã khám phá ra lý thuyết về lỗ đen, điều mà Einstein đã chỉ tiên đoán một cách đơn giản. Và sự thật là, con người đã chụp được ảnh về lỗ đen sau đó 103 (tức vào năm 2019).

Karl Schwarzschild người khám phá ra thuyết lỗ đen vũ trụ
Karl Schwarzschild người khám phá ra lỗ đen vũ trụ

>>> Xem thêm: Mặt Trăng – 101+ Sự thật thú vị về mặt trăng

Hố đen hình thành như thế nào?

Lõi của một ngôi sao liên tục trải qua các phản ứng nguyên tử và tạo ra một lượng năng lượng khổng lồ. Năng lượng này ở dạng bức xạ (hướng ra ngoài) và được cân bằng bởi lực hấp dẫn (hướng vào) để giúp ngôi sao tồn tại.

Hố đen hình thành như thế nào
hục hấp dẫn và năng lượng từ lõi giúp ngôi sao tồn tại

Tuy nhiên, đối với những ngôi sao có kích thước lớn hơn Mặt trời gấp ba lần (khoảng 30 lần khối lượng Mặt trời), áp suất và nhiệt độ trong lõi của ngôi sao gây ra các phản ứng tổng hợp hạt nhân tạo ra sắt. Nhưng các hạt này không sinh ra năng lượng nên không thể chuyển hóa thành năng lượng và sẽ ngày càng đậm đặc hơn.

Cho đến khi mật độ sắt đạt đến giới hạn cân bằng năng lượng hấp dẫn, lúc đó lõi của ngôi sao bị vỡ và ngôi sao sụp đổ về tâm trong vòng một giây với tốc độ 25% tốc độ ánh sáng.
Sau đó, ngôi sao phát nổ dưới dạng siêu tân tinh, nén tất cả vật chất của ngôi sao để tạo thành lỗ đen, một vùng không-thời gian cực kỳ dày đặc.

Vụ nổ các ngôi sao tạo nên lỗ đen
Vụ nổ các ngôi sao tạo nên lỗ đen

Tất cả các thiên hà hiện nay đều có một lỗ đen siêu lớn ở trung tâm của chúng và Dải Ngân hà của chúng ta cũng có một lỗ đen cách chúng ta 27.000 năm ánh sáng có tên là Sagittarius A*.

>>> Xem thêm: Những sự thật thú vị về Mặt trời mà bạn chưa biết?

Cấu trúc chính của Hố đen vũ trụ

Chân trời sự kiện (tiếng Anh: Event Hoziron): Một ranh giới không-thời gian giống như bức tường ảo ngăn cách vũ trụ bên ngoài với những bí ẩn bên trong lỗ đen, nếu bất cứ thứ gì vượt qua bức tường ảo này sẽ rơi vào thế giới siêu trọng lực và không thể thoát ra được.

Đĩa bồi tụ (tiếng Anh: Accretion Disk) là một cấu trúc vật chất (khí, bụi và mảnh vụn sao) quay quanh một lỗ đen đang quay với tốc độ rất cao, giải phóng một lượng lớn nhiệt, tia X và tia gamma vào không gian.

Điểm kỳ dị (tiếng Anh: Singularity): Một vùng không gian nơi mật độ vật chất và độ cong của không thời gian trở nên vô hạn, nơi tất cả vật chất của một ngôi sao bị nén thành một khối lượng rất lớn sau khi sụp đổ. Điểm kỳ dị là một điểm mà tất cả các định luật vật lý của con người đều bị phá vỡ, buộc chúng ta phải suy nghĩ lại về khái niệm “vô cực”.

Cấu tạo của hố đen
Cấu tạo của hố đen

Những quan niệm sai lầm về lỗ đen.

Lỗ đen nuốt chửng mọi thứ

Điều này là không chính xác vì các lỗ đen không thể nắm bắt thông tin về vật chất chẳng hạn như: hình ảnh, loại sóng mà chúng phát ra và nhiệt độ. Theo các nguyên tắc của vật lý lượng tử, thông tin không bao giờ bị mất, vì vậy phải có một dạng thông tin nào đó trong lỗ đen.
Các nhà khoa học gọi đây là “nghịch lý thông tin lỗ đen“.

Hố đen có thực sự hút mọi thứ
Hố đen có thực sự hút mọi thứ

Hố đen chỉ là quái vật vũ trụ, bất lợi với con người

Hố đen về cơ bản là nhà máy năng lượng vĩnh cửu. Lỗ đen có thể tạo ra năng lượng hiệu quả hơn nhiều so với mặt trời. Vật chất trong đĩa vật chất xung quanh lỗ đen quay nhanh hơn khi tiến gần đến chân trời sự kiện của lỗ đen do lực hấp dẫn mạnh hơn. Vì vậy, nó sẽ được làm nóng đến hàng tỷ độ và sẽ có thể chuyển đổi khối lượng thành năng lượng dưới dạng bức xạ. Các nhà khoa học đang nghiên cứu cách tạo ra các lỗ đen cung cấp năng lượng cho tàu vũ trụ trong tương lai. Bây giờ bạn đã tạo ra một lỗ đen “mềm” trong phòng thí nghiệm của mình.

Hố đen hút ánh sáng một cách trực tiếp bằng lực vô hạn

Điều đầu tiên chúng ta cần hiểu là theo thuyết tương đối rộng, khối lượng sẽ tạo ra lực hấp dẫn chứ không phải một “lực”. Điều này cũng đúng với hố đen, và nếu có một “lực” hấp dẫn, thì lực hấp dẫn của hố đen sẽ là vô hạn. Black Lake thu hút mọi thứ trong vũ trụ.

Lực hút của hố đen
Lực hút của hố đen
Hố đen là gì?
Ví dụ ánh sáng là con thuyền , hố đen là xoáy nước , mặt nước là không gian. Con thuyền rõ ràng ko hề bị hút vào xoáy nước mà chính dòng nước đưa con thuyền đi vào. Ánh sáng cũng vậy, nó ko hề bị hút vào hố đen, mà nó bị “trôi” theo không thời gian mà nó “bám” vào.

Những hố đen vũ trụ từng được phát hiện

Hố đen lớn nhất hiện nay
Hố đen lớn nhất từng phát hiện nằm giữa thiên hà NGC 3842 và thiên hà NGC 4889
Hố đen nhỏ nhất
Hố đen IGR J17091-3624 – Ảnh: NASA
hố đen H1743-322, có khối lượng gấp 5-10 lần Mặt trời,
hố đen H1743-322, có khối lượng gấp 5-10 lần Mặt trời
ULAS J1342+0928, được sinh ra vào khoảng 690 triệu năm sau vụ nổ Big Bang, tức khoảng 13,7 tỉ năm trước
Hố đen tồn tại lâu nhất ULAS J1342+0928, sinh ra vào khoảng 13,7 tỉ năm trước