5 Phút, Hiểu Ngay Mọi Điều Về Hố Đen

1.ĐỊNH NGHĨA VỀ HỐ ĐEN

Hố đen là một vùng không – thời gian có một trường hấp dẫn mạnh đến nỗi không một vật chất nào có thể thoát ra khi rơi vào nó, kể cả ánh sáng.

Thực chất hố đen không có màu đen, nó vô hình, bởi ánh sáng không thể phản xạ lại khi đi qua.Chúng ta quan sát được hố đen là nhờ vào các bức xạ phát ra từ khí và bụi đang bị cuốn vào nó.

2.NGƯỜI TÌM RA HỐ ĐEN ĐẦU TIÊN.

Năm 1916 Karl Schwarzschild sau khi áp dụng thuyết tương đối đã tìm ra nghiệm chính xác đầu tiên cho phương trình trường Einstein, từ đó xác nhận việc tồn tại vùng không-thời gian kì dị này.Nghĩa là Schwarzchild là người tìm ra hố đen trên lý thuyết, còn Einstein chỉ tiên đoán về nó mà thôi.

Và chúng ta đã chụp ảnh thực tế được một hố đen tận 103 năm sau đó (2019 )

3.HỐ ĐEN ĐẾN TỪ ĐÂU

Trong lõi các ngôi sao luôn xảy ra các phản ứng nguyên tử và sản sinh năng lượng rất lớn, năng lượng này dưới dạng bức xạ ( đẩy ra ngoài ) sẽ cân bằng lại với lực hấp dẫn ( hướng vào trong ) để giữ cho lõi sao không bị sụp đổ.

Tuy nhiên với những ngôi sao có kích thước lớn hơn 3 lần mặt trời ( khối lượng lớn gấp ~30 lần mặt trời ) , áp suất và nhiệt độ trong lõi sao sẽ nảy sinh các phản ứng tổng hợp ra sắt, nguyên tố sắt lại không tạo ra năng lượng, nên nó không được chuyển hóa và càng ngày càng dày đặc hơn.

Cho đến khi mật độ sắt đạt tới giới hạn sự cân bằng giữa hấp dẫn và năng lượng ,lúc này lõi sao sẽ bị phá vỡ, và ngôi sao sẽ sụp đổ vào tâm với tốc độ bằng 25% vận tốc ánh sáng trong chưa đầy 1 giây.

Sau đó ngôi sao sẽ nổ tung thành một vụ nổ siêu tân tinh, và tất cả vật chất của ngôi sao sẽ bị nén lại tạo thành một vùng không – thời gian có mật độ khối lượng vô cùng lớn, đó chính là hố đen.

Hiện tại ở trung tâm các dải ngân hà đều tồn tại một hố đen siêu lớn, ở ngân hà Milky way của chúng ta cũng có một hố đen như vậy, được gọi tên là Sagittarius A* cách chúng ta 27.000 năm ánh sáng

4.CẤU TẠO CHÍNH CỦA MỘT HỐ ĐEN.

Chân trời sự kiện (Event Hoziron) : Đây là một biên giới trong không thời gian, như một bức tường ảo ngăn cách vũ trụ bên ngoài và phần bí ẩn bên trong hố đen, nếu bất kì thứ gì vượt qua bức tường ảo này nó sẽ bị rơi vào vùng không gian có hấp dẫn siêu lớn và không thể thoát ra.

Đĩa bồi tụ (Accretion Disk): là một cấu trúc được hình thành bởi vật chất ( khí, bụi, các mảnh vụn của sao ), chuyển động theo quỹ đạo xung quanh hố đen , những vật chất này bị quay với tốc độ cực lớn giải phóng nhiệt, tia X và tia gamma ra ngoài vũ trụ

Điểm kì dị (Singularity) : là một vùng không gian nơi mật độ vật chất và độ cong không thời gian trở nên vô hạn, tất cả vật chất của một ngôi sao sau khị sụp đổ bị nén lại với khối lượng vô cùng lớn.

Điểm kì dị là điểm mà tất cả các định luật vật lý của loài người bị phá vỡ, chúng ta bắt buộc phải xem xét lại khái niệm về sự “vô hạn”

Tại Sao Càng Gần Hố Đen Thời Gian Càng Trôi Chậm Lại

noron.vn

5.HỐ ĐEN CŨNG ĂN, LỚN LÊN, VÀ CHẾT ĐI.

Nếu bất cứ vật chất hay ngôi sao nào đến quá gần một hố đen,nó sẽ trở thành “bữa ăn” và khiến hố đen ngày càng lớn lên, và điều đặc biệt là hố đen cũng có thể ăn chính đồng loại của mình, một hố đen khác nhỏ hơn nó, các nhà khoa học gọi đó là sự sát nhập hay va chạm giữa hai hố đen.

Hố đen lớn nhất được loài người tìm thấy có khối lượng gấp 40 tỷ lần mặt trời của chúng ta mang tên : S5 0014 + 81

Tuy nhiên hố đen sẽ không lớn đến vô hạn, theo ước tính sau khi đạt khối lượng gấp 50 tỷ lần mặt trời, một hố đen sẽ bắt đầu dừng lớn vì.…không còn gì để ăn nữa.

Song song quá trình lớn lên, hố đen cũng bị bay hơi theo quá trình được gọi là bức xạ Hawking và chết đi theo đúng quy luật của vũ trụ bằng một vụ nổ lớn tương đương hàng tỉ quả bom nguyên tử.

Tuy nhiên quá trình bay hơi diễn ra rất chậm, ước tính 10 mũ 100 năm để một hố đen khổng lồ biến mất.Khi đó tất cả các ngôi sao, dải ngân hà hay mặt trời và chính chúng ta cũng không còn tồn tại để chứng kiến, loài người cũng đã chết trước đó rất lâu rồi.

6.NHỮNG HIỂU LẦM VỀ HỐ ĐEN.

HỐ ĐEN NUỐT MỌI THỨ

Điều này không đúng vì hố đen không thể nuốt thông tin của các vật chất, những thông tin đó bao gồm : hình ảnh, các loại sóng nó phát ra, nhiệt độ.

Nguyên tắc của vật lý lượng tử quy định thông tin sẽ không bao giờ mất đi, vì vậy kể cả có ở trong hố đen, chúng vẫn phải tồn tại dưới một hình thức nào đó.

Các nhà khoa học gọi đó là “nghịch lý thông tin lỗ đen”

HỐ ĐEN CHỈ LÀ QUÁI VẬT VŨ TRỤ, VÔ ÍCH VỚI LOÀI NGƯỜI

Bản chất Hố đen là các nhà máy năng lượng vĩnh cửu. Các hố đen có thể tạo ra năng lượng hiệu quả hơn nhiều so với Mặt Trời. Vật chất của các đĩa vật chất xung quanh hố đen càng ở gần chân trời sự kiện hố đen sẽ quay càng nhanh, do lực hấp dẫn mạnh hơn. Do đó nó sẽ nóng lên tới hàng tỷ độ và có khả năng chuyển đổi từ khối lượng thành năng lượng theo dạng bức xạ.

Các nhà khoa học đang nghiên cứu cách thức tạo ra hố đen để cung cấp cho các tàu vũ trụ trong tương lai, hiện nay chúng ta đã tạo ra được hố đen khá “hiền lành” trong phòng thí nghiệm.

HỐ ĐEN TRỰC TIẾP HÚT ÁNH SÁNG BẰNG "LỰC" LỚN VÔ HẠN

Trước hết chúng ta phải hiểu rằng, theo thuyết tương đối rộng, khối lượng sẽ tạo ra hiện tượng hấp dẫn, chứ không phải một “LỰC”, điều này cũng đúng với hố đen, nếu có “LỰC” hút tồn tại, thì lực hút của hố đen sẽ lớn vô cùng, và hố đen sẽ hút mọi vật ở bất kì đâu trong vũ trụ vào nó.

Ví dụ ánh sáng là một con thuyền , hố đen là một xoáy nước , mặt nước chính là không thời gian.Con thuyền rõ ràng ko hề bị hút vào xoáy nước mà chính dòng nước chứa con thuyền bị trôi vào.Ánh sáng cũng vậy, ánh sáng ko hề bị hút vào hố đen, mà nó bị "trôi" theo không thời gian nó "bám" vào.

Nếu bạn yêu thích thông tin về hố đen, hãy đọc tiếp những bài viết dưới đây :

Du hành thời gian bằng hố đen vũ trụ - Phần 1

noron.vn

Du hành không gian bằng hố đen - Phần 2

noron.vn

Nguồn : Trường Vũ Tổng Hợp.