Lần đầu tiên nhân loại chụp được hình ảnh hố đen vũ trụ

CNN đưa tin vào tháng 4-2017, các nhà khoa học đã sử dụng một mạng lưới các kính thiên văn trên toàn cầu được kết nối với nhau để lần đầu tiên chụp được hình ảnh của một hố đen, theo thông cáo của các nhà nghiên cứu ở Quỹ khoa học quốc gia vào sáng 10-4-2019 (giờ Bỉ).

Hình ảnh được công bố hôm nay thể hiện một hố đen siêu lớn với đĩa bồi tụ của nó nằm ở trung tâm một thiên hà được biết đến dưới tên M87.

Đây là hình ảnh đầu tiên về hố đen được chụp sau hàng thập kỷ nó được tiên đoán trong thuyết tương đối rộng. Hố đen này nằm cách Trái đất 55 triệu năm Ánh sáng, có kích cỡ lớn gấp 6,5 tỷ lần kích thước của Mặt trời.

Sheperd Doeleman– Giám đốc dự án hợp tác Kính viễn vọng Chân trời sự kiện nhận định: “Chúng tôi nay đã nhìn thấy những gì mà chúng tôi nghĩ mình không thể thấy được”.

Dự án này lấy tên gọi là Chân trời sự kiện với sự tham gia của hơn 200 nhà nghiên cứu. Chân trời sự kiện chỉ khu vực biên nằm quanh hố đen, là điểm cuối “không thể trở lại” nơi ánh sáng hay các tia phóng xạ có thể chạm tới. Đi qua khu vực biên này, ánh sáng sẽ bị hút vào hố đen không thể thoát ra được.

Đĩa bồi tụ (vùng sáng) bao quanh lỗ đen siêu khối lượng ở trung tâm của thiên hà elip khổng lồ Messier 87 trong chòm sao Xử Nữ. Đây​ là ảnh đầu tiên nhân loại chụp được về hố đen, được công bố ngày 10-4 - Ảnh: National Science Foundation

Để chụp được hình hố đen này, hệ thống các kính viễn vọng vô tuyến sử dụng kỹ thuật giao thoa với đường cơ sở rất dài (Very Long Baseline Interferometry, VLBI) đã được sử dụng.

Do khoảng cách xa, hệ thống các đồng hồ nguyên tử cực kỳ chính xác đãđược gắn ở mỗi kính viễn vọng. Mỗi kính viễn vọng đã thu thập 5.000 nghìn tỷ byte dữ liệu trong hai tuần, được xử lý thông qua siêu máy tính để các nhà khoa học có thể lấy được hình ảnh hố đen thu được về.

Hình ảnh được công bố cho thấy hố đen có cấu trúc như hình một chiếc nhẫn và vùng bóng (đĩa bồi tụ) của nó xung quanh với trung tâm là một vùng tối đen như mực.

Các nhà khoa học cho biết: Chúng tôi dự báo rằng một lỗ đen sẽ tạo ra một vùng tương tự như một cái bóng - điều mà theo thuyết tương đối rộng của Einstein từng tiên đoán mà chúng ta chưa từng thấy trước đây. "Cái bóng” này, hay còn gọi là đĩa bồi tụ, gây ra bởi sự uốn cong bởi lực hấp dẫn và thu ánh sáng vào lỗ đen của đường chân trời sự kiện, cho ta nhiều thông tin về bản chất của những vật thể hấp dẫn này (hố đen) và cho phép các nhà khoa học đo được khối lượng khổng lồ của hố đen M87.

Cấu tạo hố đen nơi khi đi qua Chân trời sự kiện, kể cả ánh sáng cũng bị hút vào, không thoát ra được - Ảnh: AFP

Theo từ điển bách khoa trực tuyến Wikipedia, Lỗ đen (hố đen hoặc hốc đen) là một vùng không - thời gian có một trường hấp dẫn mạnh đến nỗi không có vật chất nói chung, chiếm khối lượng và không gian nhất định hoặc bức xạ và ánh sáng nào có thể thoát ra ngoài.

Thuyết tương đối rộng tiên đoán một lượng vật chất với khối lượng đủ lớn nằm trong phạm vi đủ nhỏ sẽ làm biến dạng không thời gian để trở thành lỗ đen. Xung quanh lỗ đen là một mặt xác định bởi phương trình toán học gọi là chân trời sự kiện, mà tại đó khi vật chất vượt qua nó sẽ không thể thoát ra ngoài lỗ đen được.