Vì sao có lỗ đen vũ trụ

Chắc chắn rằng ở đâu đó bạn đã từng nghe đến khái niệm hố đen, tuy nhiên đã bao giờ bạn tự hỏi, hố đen là gì và nó có nguồn gốc từ đâu không? Hôm nay, Giải Đáp Việt sẽ cùng bạn tìm hiểu về hố đen, nguồn gốc và những kiến thức thú vị xoay quanh vấn đề này nhé.

Nếu không có thời gian để đọc bài chi tiết, bạn có thể xem video tóm tắt này nhé!

Hố đen, tên gọi khác là lỗ đen hay hốc đen, và không như bạn nghĩ, nó không phải là một cái hố hay lỗ nào cả, tên gọi hố đen thực tế đến từ đặc tính của nó nhiều hơn. Cụ thể, hố đen là một vùng không, thời gian có mật độ vật chất vô cùng lớn và cũng vì có mật độ vật chất vô cùng lớn, hố đen sở hữu một trường hấp dẫn vô cùng mạnh, nó sẵn sàng nuốt chửng tất cả những vật chất ở gần nó.

Lực hấp dẫn xung quanh hố đen mạnh tới mức, nó có thể bẻ cong cả đường đi của ánh sáng và hút ánh sáng trở vào bên trong nó mà không thể thoát ra được. Vì vậy, nó là một vùng tối cực đen nên được gọi là hố đen.

ĐẶC ĐIỂM CỦA HỐ ĐEN

Đúng như tên gọi hố đen, nó là một vùng vô cùng tối vì sở hữu lực hấp dẫn quá lớn khiến các bức xạ, ánh sáng sau khi bị hút vào hố đen đều không thể thoát ra do đó có thể khẳng định rằng hố đen là vùng tối hoàn hảo nhất vũ trụ khi nó không hề tỏa ra một tia sáng nào.

Theo thuyết tương đối rộng, để hình thành được hố đen thì phải có một lượng vật chất có khối lượng đủ lớn nằm trong một phạm vi đủ nhỏ để tạo ra trường hấp dẫn vô cùng lớn và làm biến dạng không thời gian xung quanh nó.

Cấu tạo hố đen được chia làm 3 vùng, thứ nhất là chân trời sự kiện bên ngoài, thứ hai là chân trời sự kiện bên trong, và cuối cùng là vùng kỳ dị.

Chân trời sự kiện bên trong và bên ngoài và vùng ngoài của hố đen, nếu bất cứ vật chất nào lọt vào chân trời sự kiện kể cả ánh sáng sẽ đều bị hố đen hút vào và nuốt chửng.

Về vùng kỳ dị, đây chính là trung tâm của hố đen, chưa đựng toàn bộ khối lượng của hố đen, nơi này có mật độ vật chất được cho là vô cùng lớn đến mức có thể coi là vô hạn.

Về kích thước của hố đen, thì theo Thuyết Tương Đối của Einstenin, hố đen có kích thước lớn gấp vài lần đến hàng tỉ lần Mặt Trời và liên tục lớn lên do nó luôn luôn nuốt các vật chất xunh quanh nó.

NGUỒN GỐC CỦA HỐ ĐEN

Phần lớn các giả thuyết về hố đen đều ủng hộ, việc hình thành hố đen đến từ một ngôi sao khổng lồ khi nó bước sang giai đoạn cuối của quá trình tiến hóa.

Cụ thể, khi các ngôi sao khổng lồ, trải qua hàng tỉ năm với việc phần lớn các vật chất bên trong lõi của ngôi sao đã bị phản ứng tổng hợp hạt nhân bên trong biến thành những hạt nhân vô cùng nặng và không còn khả năng tiếp tục tổng hợp ra hạt nhân khác.

Kết quả là ngôi sao sẽ bắt đầu gia tăng kích thước và sau đó là một vụ nổ khổng lồ sẽ xảy ra và là dấu chấm hết cho ngôi sao đó, sự kiện này được gọi là siêu tân tinh.

Sau vụ nổ, vật chất bên ngoài ngôi sao sẽ bị văng ra xa để lại phần lõi của ngôi sao. Khi còn là sao, trước mật độ và phản ứng tổng hợp hạt nhân, các vật chất sẽ tạo ra một lực đẩy giúp cân bằng với lực hút vô cùng lớn tại lõi của ngôi sao, điều này giữ cho ngôi sao không bị sụp đổ.

HỐ ĐEN LỚN NHẤT VÀ NHỎ NHẤT

Cho đến ngày nay, danh hiệu hố đen lớn nhất vẫn thuộc về hố đen có tên gọi là T-O-N 618 với khối lượng gấp khoảng 66 tỉ lần Mặt Trời. Nằm cách Mặt Trời của chúng ta khoảng 10 tỷ năm ánh sáng và được phát hiện lần đầu tiên vào năm 1957.

Nói đến danh hiệu hố đen nhỏ nhất vũ trụ, nó thuộc về một hố đen được phát hiện vào ngày 31/10/2019, hố đen này cách chúng ta khỏng 1,8 triệu năm ánh sáng và sở hữu khối lượng chỉ lớn gấp 25 lần Mặt Trời khi nó chuẩn bị sát nhập với một hố đen khác có trọng lượng lớn gấp 31 lần Mặt Trời.

Trên đây là một số thông tin về hố đen, nguồn gốc cũng như cấu tạo, nếu bạn thích nội dung này, hãy like và chia sẻ nó đến với bạn bè, và đừng quên theo dõi Giải Đáp Việt để khám phá kiến thức thú vị mỗi ngày.

Một trong những yếu tố đáng sợ nhất trong vũ trụ là lỗ đen. Người ta ước tính rằng trung tâm của thiên hà của chúng ta được hình thành bởi một lỗ đen siêu lớn. Nó nói về một điểm, lực hấp dẫn thực tế là vô hạn và nó đang cố gắng "nuốt chửng" mọi thứ trên đường đi của nó. Khoa học đã nghiên cứu làm thế nào một lỗ đen được hình thành và cơ hội mà chúng ngày càng lớn hơn.

Do đó, chúng tôi sẽ dành bài viết này để cho bạn biết hố đen được hình thành như thế nào và đặc điểm của nó là gì.

Các tính năng chính

Những lỗ đen này chẳng qua là tàn tích của những ngôi sao cổ đại không còn tồn tại. Các ngôi sao có xu hướng có nhiều vật chất và hạt, vì vậy chúng có rất nhiều lực hấp dẫn. Bạn chỉ cần xem mặt trời có 8 hành tinh và các ngôi sao khác liên tục bao quanh nó như thế nào. Hệ mặt trời tồn tại do lực hấp dẫn của mặt trời. Trái đất bị thu hút bởi nó, nhưng điều này không có nghĩa là chúng ta ngày càng gần mặt trời hơn.

Nhiều ngôi sao kết thúc cuộc đời của chúng dưới dạng sao lùn trắng hoặc sao neutron. Các lỗ đen là giai đoạn cuối cùng trong quá trình tiến hóa của những ngôi sao này lớn hơn nhiều so với mặt trời. Mặc dù mọi người nghĩ rằng mặt trời lớn, nó vẫn là một ngôi sao trung bình (thậm chí nhỏ khi so sánh với các ngôi sao khác). Đó là lý do tại sao có những ngôi sao lớn gấp 10 và 15 lần mặt trời, và khi chúng không còn tồn tại, chúng sẽ tạo thành một lỗ đen.

Nếu không có lực nào có thể ngăn cản tác động của trọng lực, một lỗ đen sẽ xuất hiện, có thể thu nhỏ toàn bộ không gian và nén nó lại cho đến khi thể tích của nó bằng không. Tại thời điểm này, mật độ có thể nói là vô hạn. Nói cách khác, số lượng vật chất có thể ở thể tích bằng không là không giới hạn. Do đó, lực hấp dẫn của điểm đen đó cũng là vô hạn. Không gì có thể thoát khỏi sức hút này.

Trong trường hợp này, ngay cả ánh sáng mà ngôi sao sở hữu cũng không thể thoát khỏi lực hấp dẫn và bị mắc kẹt trong quỹ đạo của chính nó. Vì lý do này, nó được gọi là lỗ đen, bởi vì trong thể tích có mật độ và lực hấp dẫn vô hạn này, thậm chí không một tia sáng nào có thể phát ra ánh sáng. Mặc dù lực hấp dẫn chỉ là vô hạn tại điểm có thể tích bằng không, nơi không gian gấp khúc, các lỗ đen này hút vật chất và năng lượng lẫn nhau.

Các lỗ đen chỉ được tạo thành từ những ngôi sao rất lớn. Khi hết nhiên liệu vào cuối cuộc đời, chúng sẽ sụp đổ một cách thảm khốc và không thể ngăn cản, và khi sụp đổ, chúng tạo thành một cái giếng trong không gian - một lỗ đen. Nếu chúng không lớn như vậy, thì vật liệu tạo ra chúng có thể ngăn chúng sụp đổ và tạo thành một ngôi sao sắp chết gần như không phát ra ánh sáng: sao lùn trắng hoặc sao neutron.

Sự khác biệt giữa các lỗ đen là kích thước của chúng. Các ngôi sao là những ngôi sao có khối lượng tương đương với khối lượng của mặt trời và bán kính hàng chục hoặc hàng trăm km. Những cái có khối lượng lên tới hàng triệu hoặc thậm chí hàng tỷ lần khối lượng của mặt trời là những lỗ đen siêu lớn ở lõi của các thiên hà.

Cũng có thể có các lỗ đen trung gian, hàng trăm nghìn khối lượng mặt trời, và các lỗ đen sơ khai được hình thành vào thời kỳ đầu của vũ trụ, và khối lượng của chúng có thể rất nhỏ. Lực hấp dẫn của chúng lớn đến mức chúng không thể thoát khỏi lực hút của nó. Nếu không thể tắt ánh sáng nhanh nhất trong vũ trụ của chúng ta, thì không gì có thể tắt được.

Lực lượng của một lỗ đen

Mặc dù người ta luôn cho rằng lỗ đen sẽ hút mọi thứ xung quanh và nhấn chìm nó, nhưng thực tế không phải vậy. Đối với hành tinh, ánh sáng và các vật chất khác bị hố đen nuốt chửng, bạn phải ở quá gần anh ta để bị thu hút vào trung tâm hoạt động của anh ta. Một khi bạn đạt đến điểm không thể quay lại, bạn bước vào chân trời sự kiện, nơi bạn không thể trốn thoát.

Và một khi chúng ta bước vào chân trời sự kiện, chúng ta có thể di chuyển, chúng ta phải có thể di chuyển nhanh hơn ánh sáng. Kích thước của lỗ đen rất nhỏ. Một lỗ đen, chẳng hạn như những lỗ được tìm thấy ở trung tâm của một số thiên hà, nó có bán kính lên đến 3 triệu km. Có nhiều hơn hoặc ít hơn khoảng 4 mặt trời như của chúng ta. Nếu một lỗ đen có cùng khối lượng với mặt trời của chúng ta, thì đường kính của nó chỉ là 3 km. Như mọi khi, những không gian này có thể đáng sợ, nhưng mọi thứ trong vũ trụ đều vậy.

Cần phải nhấn mạnh rằng một lỗ đen có thể nhốt tất cả vật chất và không-thời gian vào trong đó. Nó không chỉ có thể bắt được ánh sáng, mà còn là một trung tâm có trọng tâm đến nỗi nó có thể tăng cường mọi thứ chúng ta nói. Bản thân lỗ hổng hoàn toàn đen và không có tính năng. Cho đến nay, họ vẫn chưa thể trở về nhà do tác động lớn đến môi trường sống của họ. Chúng cũng được biết đến với năng lượng khổng lồ mà chúng giải phóng.

Đó là lý do tại sao lần đầu tiên tiếp xúc với lỗ đen là do sử dụng mạng lưới các tấm gương. Các kính vô tuyến này có thể đo bức xạ từ không gian. Nó không hướng chúng ta vào vũ trụ như một kính viễn vọng. Để phát hiện cụ thể hai lỗ đen, người ta đã sử dụng kính huỳnh quang. Một trong số đó là lỗ đen siêu lớn ở trung tâm thiên hà của chúng ta.

Sự phát triển của một lỗ đen

Vì chúng nhỏ và tối nên chúng ta không thể quan sát trực tiếp. Vì điều này, các nhà khoa học từ lâu đã nghi ngờ sự tồn tại của nó. Một thứ được biết là tồn tại nhưng không thể nhìn thấy trực tiếp. Để nhìn thấy một lỗ đen bạn phải đo khối lượng của một vùng không gian và tìm kiếm những vùng có khối lượng tối lớn.

Có rất nhiều lỗ đen trong các hệ sao đôi. Chúng thu hút rất nhiều khối lượng từ các ngôi sao xung quanh chúng. Khi nó thu hút những phẩm chất này, kích thước của nó tăng lên và nó trở nên lớn hơn. Một ngày nào đó, ngôi sao đồng hành mà từ đó khối lượng thu được sẽ biến mất hoàn toàn.

Như bạn có thể thấy, một trong những điều được nghiên cứu nhiều nhất trong vũ trụ là cách một lỗ đen hình thành. Tôi hy vọng rằng với những thông tin này, bạn có thể hiểu thêm về cách một lỗ đen được hình thành và đặc điểm của nó là gì.