LỖ ĐEN LÀ CỔNG CHO CÁC TỪ KHÁC. Tại sao ngay cả những lỗ đen siêu lớn cũng không có bất kỳ khối lượng nào?

2024 Tác giả: Seth Attwood | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-16 16:20

Vào ngày 10 tháng 4 năm 2019, một nhóm các nhà vật lý thiên văn từ dự án quốc tế "Kính viễn vọng Chân trời Sự kiện", một mạng lưới hành tinh của kính viễn vọng vô tuyến, đã phát hành bức ảnh đầu tiên về một lỗ đen.

Nhưng nó có thể là ĐÂY là một giả?

Lẽ nào lỗ đen chỉ là một giáo điều khoa học mà chưa ai chứng minh được trên thực tế? Rốt cuộc, không có một người nào quay trở lại từ một lỗ đen và cho chúng ta biết nó tuyệt vời như thế nào ở đó.

Trong món súp bắp cải nghiêm túc, họ truyền phát cho chúng ta về sự nóng lên toàn cầu, về thuyết tương đối, về lực hấp dẫn, nhưng Chúa còn biết điều gì đó khác …

Vì vậy, có lẽ các lỗ đen từ cùng một vở opera? *** Lỗ đen là gì? Thuật ngữ này do nhà vật lý lý thuyết người Mỹ John Archibald Wheeler đưa ra. Lần đầu tiên ông sử dụng thuật ngữ này tại một hội nghị khoa học cách đây 50 năm.

Lý thuyết về lỗ đen bắt đầu hình thành trong khuôn khổ của thuyết tương đối rộng. Đúng như vậy, bản thân Albert Einstein cũng không tin vào sự tồn tại của lỗ đen. Albert bị làm sao, chúng ta sẽ xem ở vấn đề khác, bây giờ không phải chuyện đó nữa.

Vì bản thân lỗ đen là không thể nhìn thấy, nên chỉ có thể quan sát được sóng điện từ, bức xạ và sự biến dạng của không gian xung quanh nó. Bức ảnh được công bố bởi dự án quốc tế "Kính viễn vọng của Chân trời Sự kiện", cho thấy cái gọi là "chân trời sự kiện" của một lỗ đen - ranh giới của một vùng có trọng lực siêu lớn, được đóng khung bởi một đĩa bồi tụ - vật chất phát sáng là " bị cái lỗ hút vào. Và cách thu được hình ảnh của Kính thiên văn về đường chân trời sự kiện là điều đáng để nói chi tiết hơn.

Rốt cuộc, chất lượng này có được ở đây không phải vì nó được quay bằng điện thoại di động, mà vì vật thể nằm cách chúng ta chỉ 55 triệu năm ánh sáng. Người ta đã tính toán rằng để có thể nhìn thấy lỗ đen siêu lớn ở trung tâm của thiên hà M87, bạn cần phải xây dựng một kính viễn vọng có kích thước bằng Trái đất. Nhưng vẫn chưa có tấm nào như vậy. Nhưng có những công nghệ đo giao thoa vô tuyến làm tăng độ phân giải góc.

Bạn có thể lấy hai kính thiên văn nhỏ và đặt chúng cách nhau 100 m, nếu chúng hoạt động cùng nhau, độ phân giải góc của chúng sẽ tương đương với một cái đĩa lớn. Dự án đường chân trời sự kiện của Kính viễn vọng không còn chỉ là một máy đo giao thoa mà là một máy đo giao thoa vô tuyến cơ sở siêu dài với các kính thiên văn đặt trên các lục địa khác nhau. Và một hệ thống như vậy có độ phân giải tương đương với một kính thiên văn có kích thước bằng Trái đất.

Các kính thiên văn trong hệ thống được trang bị đồng hồ nguyên tử siêu chính xác, thiết bị để xử lý dữ liệu nhanh hơn, hoặc thậm chí là máy dò nguyên tử, như trường hợp của kính thiên văn ở Nam Cực. Đồng hồ nguyên tử là cần thiết để đồng bộ hóa dữ liệu, vì kính thiên văn không được kết nối vật lý với mạng. Và dữ liệu trên đĩa cứng có tổng khối lượng 5 petabyte đã được vận chuyển bằng máy bay đến trung tâm xử lý. Nhưng một kính thiên văn ảo vẫn không thể thu thập nhiều tín hiệu như một chiếc đĩa có kích thước như hành tinh sẽ thu thập được.

Do đó, dữ liệu đã được bổ sung trong quá trình Trái đất quay từ các điểm khác nhau, và một khu vực lớn hơn bao giờ hết của kính thiên văn ảo đã được bao phủ. Chà, đó không phải là tất cả. Hơn nữa, dữ liệu thu được đã trải qua một số giai đoạn xử lý bằng các thuật toán được tạo đặc biệt.

Nói chung, hàng trăm năm làm việc của các nhà khoa học đã cho ra một kết quả như vậy. Đây là một lỗ đen siêu lớn. Và cũng có những lỗ đen, nơi mà các ngôi sao lớn biến thành trong quá trình tiến hóa của chúng. Qua hàng tỷ năm, thành phần của các chất khí và nhiệt độ trong chúng thay đổi, dẫn đến mất cân bằng. Sau đó, ngôi sao sụp đổ.

Một lỗ đen khối lượng sao điển hình có bán kính 30 km và mật độ hơn 200 triệu tấn mỗi cm khối. Để so sánh: để Trái đất trở thành một lỗ đen, bán kính của nó phải là 9 mm. Ở trung tâm dải Ngân hà của chúng ta cũng có một lỗ đen - Sagittarius A. Khối lượng của nó gấp bốn triệu lần khối lượng của Mặt trời và kích thước của nó - 25 triệu km - xấp xỉ bằng đường kính của 18 Mặt trời.

Quy mô như vậy khiến một số người tự hỏi: liệu một lỗ đen có nuốt chửng toàn bộ thiên hà của chúng ta? Không chỉ các tác giả khoa học viễn tưởng mới có cơ sở cho những giả thiết như vậy: một vài năm trước, các nhà khoa học đã báo cáo về thiên hà W2246-0526, nằm cách hành tinh của chúng ta 12,5 tỷ năm ánh sáng.

Theo mô tả của các nhà thiên văn học, lỗ đen siêu lớn ở trung tâm của thiên hà này đang dần dần xé toạc nó, và kết quả là bức xạ phân tán các đám mây khí khổng lồ nóng theo mọi hướng. Bị xé toạc bởi một lỗ đen, thiên hà phát sáng hơn 300 nghìn tỷ mặt trời. Nhưng chúng ta có thể thư giãn - thiên hà bản địa của chúng ta không bị đe dọa bởi bất cứ điều gì tương tự …