Làm sao để xác định được đâu là lỗ đen nếu người ta không thể “nhìn” thấy nó?

28/02/2010 · 1 comment - 2,159 views

in Thiên văn

Noche de luna llena - Full moon night

Lỗ đen là một vùng trong không gian với khối lượng vật chất cực lớn tạo ra lực hấp dẫn cực lớn, lớn tới mức mà ngay cả ánh sáng cũng sẽ bị hút vào trong đó không thoát ra được (vì vậy người ta mới gọi nó là lỗ đen). Có một điều là nếu ngay cả ánh sáng cũng không thoát ra được thì làm sao người ta phân biệt được lỗ đen với các khoảng không gian khác cũng đen sì nhưng chứa rất ít vật chất?

Để thoát ra khỏi được lực hấp dẫn của Trái Đất thì vật thể bất kỳ cần đạt được vận tốc ít nhất là 7 dặm/giây (~ 11.3km/s). Nếu khối lượng Trái Đất tăng lên gấp đôi thì vận tốc này cần phải tăng gấp đôi. Nếu khối lượng giữ nguyên nhưng đường kính giảm đi một nửa thì vận tốc phải tăng lên gấp 4. Thế nhưng lỗ đen có khối lượng tương đương với mặt trời nhưng lại có đường kính chưa tới 2 dặm (xấp xỉ 3 km). Điều này dẫn tới việc để thoát ra khỏi rìa của lỗ đen thì vật thể cần có vận tốc tương đương với vận tốc ánh sáng. Không có gì có thể chuyển động nhanh hơn ánh sáng (ngay cả ánh sáng cũng không chuyển động “nhanh lên” theo ý muốn được), do vậy cũng khó có thể có vật gì (kể cả ánh sáng) thoát ra khỏi được lỗ đen.

Do vậy, các nhà khoa học phải sử dụng cách khác với cách quan sát thông thường để xác định lỗ đen. Họ tin rằng đã tìm ra một vài bằng chứng cho thấy lỗ đen có thật ở một vài nơi trên vũ trụ (bao gồm cả ở dải Ngân Hà). Để xác định khối lượng một vật trên vũ trụ, các nhà khoa học có thể sử dụng tốc độ của các ngôi sao và hành tinh quay quanh chúng để so sánh một cách tương quan. Cách thứ hai được sử dụng để phát hiện lỗ đen là bằng cách đo năng lượng. Khi vật chất bị hút vào trong lỗ đen và di chuyển với vận tốc cao, chắc chắn chúng phải sinh ra năng lượng. Khi va chạm với rìa của lỗ đen, vật chất cũng sẽ va đập và tạo ra các tia x-rays hoặc tia gamma với năng lượng cao. Do va đập nên một số các tia này sẽ bắn ra ngoài lỗ đen và may mắn sẽ không bị hút ngược trở lại. Đương nhiên, đây không phải là dấu hiệu đặc trưng duy nhất của lỗ đen bởi một vài hiện tượng tự nhiên khác cũng cho kết quả tương tự, nhưng ít nhất điều này giúp cho các nhà khoa học giới hạn lại các vùng có khả năng có lỗ đen.

Mới đây, các nhà khoa học Hà Lan cũng đã tìm ra bằng chứng về một lỗ đen gần Trái Đất. Tuy vậy, bạn yên tâm, gọi là gần nhưng khoảng cách vẫn còn rất an toàn và chúng ta không lo Trái Đất sẽ bị lỗ đen này hút vào mất.

(pix courtesy of  Flowery *L*u*z*a* – Under Creative Commons License) 

  • Vuivui169

     Hay quá!

Previous post:

Next post: