Sẽ như thế nào nếu bạn đi vào một hố đen, hãy theo dõi kết quả điều tra của Marcus Woo dưới đây.
Để tìm ra duy nhất một lần nhưng tổng thể những gì xảy ra bên trong một hố đen, điều đơn giản nhất chúng ta có thể làm là phải một lần đi vào trong nó. Vấn đề duy nhất ở chỗ sau đó không ai có thể trở về để kể lại những gì mình đã chứng kiến. (Getty Images)
Có một cái gì đó trong hố đen luôn hút bạn vào trong. Một điều hiển nhiên là lực hấp dẫn của nó mạnh đến nỗi ngay cả ánh sáng cũng không thể tránh được. Nhưng chắc chắn còn tồn tại một thứ gì đó, thứ gì rất khó xác định. Nó có thể là bóng tối tuyệt đối của hố đen, một hang sâu vô đáy bí ẩn đe dọa bạn – hoặc thậm chí buộc bạn phải mạo hiểm tiến vào sâu hơn.
Chuyến đi vào hố đen là hành trình một chiều. Một khi bạn vượt qua đường biên – tại điểm mà ánh sáng cũng không thể trốn được, sẽ không có đường quay trở lại. Thường thì người ta sẽ chết bởi một cái chết bạo liệt.
Nếu bạn không đầu hàng thì ít nhất hãy khám phá xem có thể nhìn thấy được những gì trong hành trình này. hi một ngôi sao lớn cạn hết nhiên liệu, dưới sức nặng của bản thân, nó tự sụp đổ và nổ tung thành một hố đen. Chỉ những ngôi sao có trọng lượng gấp khoảng 25 lần trọng lượng của Mặt trời mới có thể tạo ra hố đen. Chỉ có một trong hàng ngàn ngôi sao trên Thiên hà đủ lớn để tạo một hố đen.
Dải Ngân hà chứa ít nhất 100 tỷ ngôi sao, đồng nghĩa với việc có khoảng 100 triệu hố đen đang rình rập ở đâu đó trong Thiên hà. Nhưng vũ trụ bao la. Ngay cả khi bạn di chuyển với tốc độ của ánh sáng, thì cũng phải mất một vài ngàn năm để tới được hố đen gần nhất.
Hãy cho rằng bạn nắm vững cách du lịch giữa các vì sao, cho dù đi qua khúc quanh co hay ổ gà và gặp một hố đen thì bạn sẽ nhìn thấy những gì?Vòng quanh hố đen Thực tế bạn sẽ chẳng nhìn thấy gì. Không có gì ngạc nhiên khi một hố đen chìm trong màu đen.
Nếu đi vòng quanh hố đen, chúng ta sẽ nhận ra nó hình cầu chứ không phẳng như các lỗ di động trong phim hoạt hình Road Runner. Và nếu nó quay, điều này rất có khả năng xảy ra khi hầu hết mọi vật trong vũ trụ đều xoay theo một tọa độ nào đó, đen sẽ rộng hơn ở khoảng giữa chứ không phải là một vòng tròn hoàn hảo.
Trên quan điểm tích cực hơn, khi phi qua trung tâm của Dải Ngân hà, sẽ thấy hố đen cực lớn gấp 4 triệu lần Mặt trời. Lực hấp dẫn của hố đen đã quy tụ rất nhiều khí và bụi, tích tụ thành một đĩa hình xoắn ốc và luôn xoay quanh nó.
Khi các vật chất được tiêu thụ, ma sát làm nóng lên đến hàng tỷ độ, tạo ra rất nhiều bức xạ và luồng điện cũng như hạt tích điện.Chiếc đĩa nóng dễ quan sát. Đối với hố đen, chúng ta không thể nhìn thấy nó trực tiếp, vì nó bị che phủ trong khí và bụi.
Tuy nhiên, chúng ta có thể nhìn thấy lực hấp dẫn của hố đen bẻ cong tia ánh sáng xung quanh nó như thế nào, tạo ra dấu ấn hình ảnh trên các vật chất xung quanh gọi là bóng hố đen. Lực hấp dẫn cũng bóp méo hình ảnh của bóng hố đen, làm cho nó lớn hơn hố đen khoảng năm lần.
Thông thường, chúng ta nghĩ tới ánh sáng truyền theo đường thẳng –photon (lượng tử ánh sáng) cứ thế phóng về phía trước. Nhưng gần một hố đen, lực hấp dẫn mạnh tác động vào photon, đung đưa chúng xung quanh hố theo quỹ đạo.
Một vài photon sẽ tìm cách thoát ra và rơi vào tầm mắt của chúng ta (hoặc kính thiên văn), và chúng ta sẽ thấy một vòng ánh sáng viền xung quanh bóng hố đen.Trong khi đó, phần bên trong của đĩa vật chất xoay quanh hố đen với tốc độ cao để tiếp cận ánh sáng. Theo thuyết tương đối của Einstein, một nguồn ánh sáng sẽ rạng ngời hơn nếu nó bay vút về phía bạn.
Nếu nhìn vào hố đen chiếc đĩa có vẻ có cạnh, phần đĩa tiến tới chúng ta sẽ phát sáng hơn nhiều, sinh ra một quầng sáng lưỡi liềm bên hông của hố đen.Sáng và rõChúng ta không thể trực tiếp nhìn thấy hố đen, chúng ta chỉ nhìn thấy cái bóng của nó, được bao bọc bởi một vòng sáng và có hình lưỡi liềm.
Một số nhà nghiên cứu e ngại, có vài loại khí, bụi và các hạt tích điện phun ra từ chiếc đĩa có thể làm lu mờ hình ảnh ấn tượng này. Để hình dung chính xác bóng của hố đen trông sẽ như thế nào, các nhà nghiên cứu tạo ra một số các mô phỏng chính xác nhất bằng máy tính kết hợp tất cả các tính chất vật lý của khí và lực hấp dẫn xung quanh hố đen.
Feryal Ozel, nhà thiên văn tại Đại học Arizona hỗ trợ lập các mô phỏng cho biết, hình ảnh quan sát cuối cùng vẫn sáng và rõ nét. Mô phỏng tạo nên những bộ phim thiên văn học khá hấp dẫn, tuy nhiên quan trọng hơn cả, chúng giúp các nhà thiên văn dự đoán được những gì sẽ nhìn thấy khi quan sát cái bóng của hố đen trên dải Ngân hà trong thực tế.
Bằng cách kết hợp năng lượng của 11 kính thiên văn hiện có trên thế giới, các nhà thiên văn đang tạo ra một thiết bị khổng lồ, có kích thước của Trái đất để lần đầu tiên người ta có thể chứng kiến sát thực bóng của hố đen và hình dạng lưỡi liềm cũng như vòng cung đặc trưng của nó. Ông Ozel nói:
Tôi hy vọng và mong muốn rằng chúng ta sẽ thấy được phía sáng hơn của vòng cung.
Kính viễn vọng có kích thước của trái đất được gọi là Event Horizon Telescope sẽ bao gồm đủ loại thiết bị từ Nam Cực đến Chile, bằng cách sử dụng siêu vi tính để xử lý các khối dữ liệu khổng lồ. Shep Doeleman, một nhà thiên văn học tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT), người dẫn đầu dự án EHT cho biết
công nghệ này cho chúng ta một mức độ phóng đại cao hơn so với bất kỳ kính thiên văn nào từng được chế tạo.
Quan sát bóng của hố đen từ Trái đất tương đương với việc đặt một quả bưởi trên mặt trăng, ông nói.Sẽ bị xé tan thành từng mảnhMùa xuân này, các nhà nghiên cứu đã có bảy chiếc kính thiên văn liên kết với nhau để sẵn sàng sử dụng. Ông Doeleman hy vọng thiết lập xong tất cả các thiết bị vào năm 2017 và mọi người sẽ có thể trực tiếp nhìn thấy một hố đen.
Trên thực tế, chỉ cần ghi được một hình ảnh đã là đột phá, nó sẽ cung cấp những bằng chứng hùng hồn về sự tồn tại của hố đen (tất cả các bằng chứng cho đến nay đều là gián tiếp, chẳng hạn như dựa trên ảnh hưởng lực hấp dẫn của hố đen từ các ngôi sao gần đó ngay tại trung tâm Thiên hà).
Các nhà vật lý cũng sẽ có thể quan sát kỹ nhất từ trước đến giờ về những gì diễn ra xung quanh một hố đen, cho phép họ kiểm tra các chi tiết phức tạp trong lý thuyết hấp dẫn của Einstein.Tuy nhiên chỉ đơn thuần quan sát thôi chưa đủ, con người vẫn muốn đi vào bên trong hố đen.
Tiếc rằng các nhà vật lý không hoàn toàn chắc chắn sẽ xảy ra chuyện gì. Theo giả thiết chung, nếu bước chân đầu tiên của chúng ta đặt vào hố đen, đôi chân sẽ cảm thấy lực hấp dẫn mạnh hơn đầu.
Khi tiếp cận hố, sự khác biệt về trọng lực ở chân và đầu trở nên ngày càng lớn hơn cho đến khi cơ thể bị xé nát. Cái thường gọi là trọng lực thủy triều sẽ xé nát từng tế bào, phân tử, nguyên tử trong cơ thể của bạn thành những mảnh vụn.
Theo toán học, nếu hố đen tương đối nhỏ – gấp khoảng vài chục khối lượng của mặt trời – hiện tượng được gọi là tạo mỳ ống (spaghettification) sẽ xảy ra rất lâu trước khi chúng ta vượt qua “chân trời sự kiện”, thời điểm mà ánh sáng không thể thoát khỏi lực hấp dẫn của hố đen.
Nếu hố đen rất lớn, gấp vài tỷ lần khối lượng của Mặt Trời, chúng ta sẽ vượt qua được chân trời sự kiện. Quá trình tạo mỳ ống sau đó mới xảy ra.Tuy nhiên đến năm 2012, khi cố gắng tìm hiểu liệu thông tin có biến mất vào hố đen mãi mãi hay không, John Polchinski và các nhà vật lý khác nhận ra có thể còn khả năng khác.
Họ cho biết, theo cơ học lượng tử, chân trời sự kiện trở thành một bức tường lửa khổng lồ thiêu đốt chúng ta một khi vượt qua nó. Chúng ta thậm chí không có được cơ hội cuốn vào hiện tượng tạo mỳ ống.Nhiều nhà vật lý không thích ý tưởng này.
Theo một nguyên lý trong thuyết tương đối của Einstein, một người rơi xuống qua chân trời sự kiện không cảm thấy bất cứ điều gì khác, chỉ trôi nổi trong không gian. Và do vậy bức tường lửa sẽ vi phạm “nguyên tắc tương đương”, một quy luật rất đúng đắn mà họ sẽ phải bỏ qua.
Chính vì vậy họ lại thử nghiệm hết ý tưởng này đến ý tưởng khác nhằm giải quyết những gì được biết đến như là nghịch lý tường lửa. Cho tới giờ vẫn chưa có ai hài lòng về bất kỳ kết quả nào.Để tìm ra duy nhất một lần nhưng tổng thể những gì xảy ra bên trong một hố đen, điều đơn giản nhất chúng ta có thể làm là phải một lần đi vào trong nó. Vấn đề duy nhất ở chỗ sau đó không ai có thể trở về để kể lại những gì mình đã chứng kiến.
Theo Minhbao
Biên dịch từ BBC
Chưa có ý kiến... bạn sẽ là người đầu tiên đưa ra ý kiến!