Các nhà khoa học công bố bức ảnh đầu tiên của hố đen vũ trụ

Các nhà thiên văn học vừa công bố hình ảnh đầu tiên của hố đen vũ trụ. Sự kiện đột phá này giúp củng cố sự hiểu biết của con người về vật chất bí hiểm nhất trong vũ trụ này.

Bức ảnh cho thấy một quầng sáng đỏ gồm bụi và khí, phác họa hình dáng của hố đen khổng lồ, ở trung tâm của dải ngân hà Messier 87, cách trái đất 55 triệu năm ánh sáng.

Hình ảnh cho thấy cái nhìn trực tiếp đầu tiên về một hố đen, một vòng khí và bụi hình bánh rán mờ liên tục “nuốt chửng” tất cả mọi thứ vào trong nó.

Bức ảnh đột phá này được chụp bởi chương trình Kính viễn vọng Event Horizon (EHT), một mạng lưới gồm tám kính viễn vọng vô tuyến trải dài từ Nam Cực đến Tây Ban Nha và Chile, với sự tham gia của hơn 200 nhà khoa học.

Giám đốc chương trình EHT và là nhà nghiên cứu cấp cao Đại học Harvard Sheperd Doeleman nói: “Các hố đen là những vật chất bí hiểm nhất trong vũ trụ. Chúng tôi đã nhìn thấy được cái mà chúng ta từng nghĩ không thể nhìn thấy. Chúng tôi đã chụp được một bức ảnh của một hố đen”.

EHT thu nhận bức xạ phát ra từ các hạt vật chất trong vòng này được nung nóng đến hàng tỷ độ khi chúng xoáy quanh lỗ đen gần với tốc độ của ánh sáng, trước khi biến mất xuống lỗ sâu hút này.

Sự xuất hiện giống như hình trăng lưỡi liềm của quầng sáng trong bức ảnh là do các hạt vật chất ở mặt bên của chiếc đĩa này quay về phía Trái đất đang bay về phía chúng ta nhanh hơn và dường như sáng hơn. Phần bóng tối bên trong là rìa của “chân trời sự kiện”, điểm mà không có ánh sáng hay vật chất nào có thể di chuyển đủ nhanh để thoát khỏi lực hấp dẫn không thể lay chuyển được của hố đen.

Lý thuyết về hố đen được nhà khoa học Albert Einstein đưa ra hơn một thế kỷ trước. Từ đó, các nhà thiên văn học đã tập hợp bằng chứng cho thấy sự tồn tại của những hố sụt vũ trụ này, bao gồm cả việc phát hiện gần đây về các sóng hấp dẫn trong vũ trụ khi các cặp của chúng va chạm với nhau.

Đồng tác giả khám phá này, Nhà vật lý học của Đại học Waterloo Avery Broderick, đã tuyên bố: “Khoa học viễn tưởng đã trở thành sự thật khoa học”.

Không giống như các lỗ đen nhỏ hơn hình thành từ các ngôi sao chết, các lỗ đen siêu lớn có nguồn gốc bí ẩn. Nằm ở trung tâm của hầu hết các dải thiên hà, bao gồm cả dải thiên hà của chúng ta, các hố đen dày đặc đến nỗi không gì có thể thoát khỏi lực hấp dẫn của chúng, thậm chí cả ánh sáng.

Ba năm trước, các nhà khoa học đã sử dụng hệ thống quan sát cực kỳ nhạy cảm đã nghe thấy âm thanh của hai lỗ đen nhỏ hơn hợp nhất để tạo ra một sóng hấp dẫn, như Albert Einstein dự đoán. Hình ảnh mới, được công bố trên Tạp chí Vật lý thiên văn và công bố trên toàn thế giới, đã củng cố thêm ánh sáng hiểu biết về âm thanh đó.

Các nhà khoa học cho rằng thành tựu này có thể xứng đáng với giải thưởng Nobel, giống như việc khám phá ra sóng hấp dẫn.

Đồng tác giả của EHT và là phó giám đốc Đài thiên văn Đông Á ở Hawaii, Jessica Dempsey cho biết, mất hơn bốn ngày các nhà thiên văn học mới có được thời tiết hoàn hảo trên toàn thế giới và theo nghĩa đen, tất cả các ngôi sao dường như đều ở đúng vị trí quan sát. Hình ảnh đột phá này đã giúp khẳng định thuyết tương đối của Einstein.

Theo nhà khoa học Dempsey, một thế kỷ trước, Einstein thậm chí còn dự đoán được hình dạng đối xứng mà các nhà khoa học vừa tìm thấy.

Dự án EHT được bắt đầu từ năm 2017, có chi phí từ 50 triệu USD đến 60 triệu USD, trong đó 26 triệu USD do Quỹ khoa học quốc gia Mỹ tài trợ.