Xem mẫu
- Phát hiện mới về lỗ đen siêu lớn ở trung tâm Ngân hà
Càng quan sát nhiều, các nhà thiên văn càng ngạc nhiên trước những phát hiện về
trung tâm Ngân hà. Đây là địa điểm của một lỗ đen khổng lồ mà họ đặt tên là
Sagittarious A* - trên bầu trời nó nằm ở phía nam chòm sao Sagittarius.
Tại Hội nghị thường niên của Hiệp hội vì sự tiến bộ của khoa học của Mỹ, trưởng
nhóm nghiên cứu, Giáo sư Andrea Ghez thuộc ĐH California-Los Angeles, nói về
môi trường lạ thường tồn tại ở trung tâm Ngân hà. Bà và đồng nghiệp đã sử dụng
Đài thiên văn Keck ở Hawaii để quan sát vùng không gian quanh lỗ đen Sgr A*.
Dữ liệu quang phổ của họ làm lung lay một số lý thuyết về cơ chế hình thành của
các ngôi sao.
Dữ liệu mới của họ cung cấp ước tính chính xác nhất về khối lượng của lỗ đen
trung tâm và khoảng cách từ lỗ đen mà trong phạm vi đó vật chất và thậm chí là
ánh sáng không thể thoát khỏi lực hút chết người của nó. Bà nói: ''Một ngôi sao di
chuyển trong phạm vi 68AU (AU là khoảng cách trung bình từ trái đất tới mặt trời
- 149.597.870 km). 68 AU tương đương khoảng cách giữa mặt trời và Diêm
vương tinh''. Từ đó, họ ước tính khối lượng lỗ đen trung tâm lớn gấp 3 triệu lần
khối lượng mặt trời. Đây là tính toán được cho là chính xác nhất hiện nay.
- Lỗ đen là một trong những hiện tượng kỳ lạ nhất trong vũ trụ. Lý thuyết cho rằng
chúng là những thiên thể giống điểm, có lực hấp dẫn mạnh tới mức tất cả vật chất
tới quá gần đều bị hút vào trong. Các nhà khoa học cho rằng một số lỗ đen hình
thành khi các ngôi sao đang lụi tàn. Tuy nhiên, ngày càng có nhiều bằng chứng
cho thấy hầu hết, nếu không nói là mọi thiên hà đều chứa đựng các lỗ đen khác,
lớn hơn nhiều ở trung tâm của chúng.
Cách các lỗ đen siêu lớn này được tạo ra và mối liên quan của chúng tới việc hình
thành và tiến hoá của các thiên hà vẫn là một bí ẩn. Cách duy nhất để ''nhìn thấy''
một lỗ đen là nghiên cứu thiên thể di chuyển xung quanh, gần lỗ đen đó. Để nh ìn
thấy những ngôi sao di chuyển nhanh gần lỗ đen, chúng ta cần kỹ thuật h ình ảnh
rõ nét cao. Bầu khí quyển trái đất hạn chế khả năng có được sự rõ nét đó. Thiết bị
quang học thích ứng có thể khắc phục trở ngại này.
Bầu khí quyển náo động
Các tấm gương trên các kính thiên văn có đường kính 10m tại Đài thiên văn Keck
rất linh hoạt, có thể bù đắp được sự bóp méo mà ánh sáng trải qua khi nó đi qua
khí quyển trái đất. Hệ thống quang học thích ứng cung cấp những hình ảnh rõ nét
- của các ngôi sao di chuyển gần, quanh các lỗ đen. Nó giúp Gehz theo d õi chính
xác quỹ đạo của những ngôi sao đó và lần đầu tiên tiết lộ những thông tin về cấu
trúc hoá học của chúng. Từ đó, họ có thể tính khối lượng của lỗ đen chính xác
hơn.
Một câu hỏi là tại sao một ngôi sao trẻ và lớn tới như vậy có thể hình thành gần
một lỗ đen siêu lớn. Các nhà khoa học cần biết liệu lỗ đen có ảnh hưởng tới cách
thức các ngôi sao này xuất hiện hay không. Có một nhóm thứ hai đang nghiên cứu
Sagittarius A* bằng Kính viễn vọng rất lớn của châu Âu ở Chile. Sự cạnh tranh là
rất có ích trong việc khẳng định thông tin và tiết lộ những bí mật về nơi kỳ lạ nhất
trong Ngân hà.
Xác định khối lượng lỗ đen xa nhất
Một nhóm các nhà thiên văn học Anh và Canada vừa xác định được khối lượng
của lỗ đen xa nhất mà con người biết tới, gấp 1.000.000.000.000.000 lần khối
lượng trái đất. Nói cách khác đó là khối lượng của 3 tỷ mặt trời
Điều làm các nhà thiên văn ngạc nhiên là một thiên thể lớn như vậy lại được hình
thành quá sớm trong lịch sử vũ trụ. Lỗ đen cách trái đất 13 tỷ năm ánh sáng n ên nó
- mang đến cho chúng ta hình ảnh về vũ trụ sơ khai.
Lỗ đen khổng lồ trên nằm ở trung tâm của chuẩn tinh SDSS J1148+5251 - thiên
thể cực sáng. Các nhà thiên văn tính toán khối lượng lỗ đen bằng cách đo một đặc
trưng trong quang phổ ánh sáng hồng ngoại của chuẩn tinh và so sánh với các
chuẩn tinh gần hơn.
Kết quả khẳng định các lỗ đen khổng lồ tồn tại trong vũ trụ khi tuổi của vũ trụ mới
chỉ bằng 6% tuổi hiện nay. Matt Jarvis thuộc Đại học Oxford l à một trong những
nhà khoa học tham gia vào nghiên cứu này. Theo ông, nghiên cứu giúp giới thiên
văn truy nguyên ''sự phát triển của mối quan hệ giữa khối lượng lỗ đen và khối
lượng thiên hà trong toàn bộ lịch sử vũ trụ''. Lỗ đen trên khẳng định dự đoán:
những lỗ đen khổng lồ như vậy tồn tại trong vũ trụ sơ khai, song rất hiếm.
Richard McMahon thuộc Viện thiên văn tại ĐH Cambridge đánh giá nghiên cứu
trên có ý nghĩa vô cùng quan trọng. Ông nói: ''Lỗ đen khổng lồ này tồn tại 8.000
triệu năm trước khi trái đất hình thành song là lỗ đen lớn nhất mà con người biết
tới trong vũ trụ''.
Lỗ đen biết hát
- Lần đầu tiên các nhà thiên văn học dò được sóng âm phát ra từ một lỗ đen khổng
lồ trong không gian. Họ tin rằng phát hiện n ày có thể giải đáp một bí ẩn lớn.
Andrew Fabian thuộc Viện thiên văn tại Cambridge, Anh, cho biết cường độ của
âm thanh đó có thể sánh với tiếng nói của con người. Tuy nhiên, cao độ của nó ở
vào khoảng 57 octave, với tần số vượt quá giới hạn nghe của con người. Âm thanh
phát ra từ nhóm thiên hà Perseus, cách trái đất khoảng 250 triệu năm ánh sáng.
Nhóm nghiên cứu tin rằng đây là nốt nhạc sâu nhất từng được dò trong vũ trụ.
Fabian và đồng nghiệp đã sử dụng kính thiên văn tia X Chandra của NASA để
điều tra tia X phát ra từ trung tâm của Perseus. Họ cho rằng một lỗ đen si êu lớn, có
lẽ có khối lượng gấp 2,5 tỷ lần khối lượng mặt trời, tồn tại ở đó. Lỗ đen là thiên
thể hút vật chất trong không gian. Giới khoa học tin rằng phần lớn các thi ên hà,
bao gồm Ngân hà của chúng ta, có thể chứa các lỗ đen ở trung tâm. Không thể
quan sát lỗ đen trực tiếp bởi lực hấp dẫn của chúng mạnh đến nỗi không một thứ
gì, thậm chí là cả ánh sáng có thể thoát ra khỏi chúng.
Do đó, các nhà nghiên cứu đã tập trung vào mép của lỗ đen, ngay trước khi vật
- chất bị hút vào bên trong. Khi hướng Chandra vào trung tâm của Perseus, họ quan
sát thấy những gợn sóng đồng tâm trong khí vũ trụ. Khí vũ trụ này lấp đầy không
gian giữa các thiên hà bên trong Perseus. Quy mô của các gợn sóng là 30.000 năm
ánh sáng.
Theo Fabian, các gợn sóng trên được tạo ra khi lực hấp dẫn mạnh của nhóm thiên
hà ép và làm nóng khí vũ trụ. Khi lỗ đen hút vật chất vào bên trong, nó cũng tạo ra
các luồng vật chất bắn ra bên trên và bên dưới lỗ đen. Chính những luồng vật chất
mạnh đó tạo ra áp lực. Áp lực sinh ra sóng âm. Đối với các nh à khoa học, gợn
sóng áp lực tương đương với sóng âm.
Bằng cách tính toán khoảng cách của các gợn sóng và tốc độ âm thanh tại đó,
nhóm nghiên cứu đã xác định đuợc nốt nhạc của âm thanh. Theo Fabian, các lỗ
đen biết hát có lẽ cũng tồn tại ở các thiên hà khác song không nhất thiết là Ngân hà
của chúng ta. Chandra đã quan sát các tia X phát ra từ trung tâm Ngân hà và giới
thiên văn tin rằng có một lỗ đen tạo đó. Tuy nhiên, Ngân hà của chúng ta còn trẻ
nên nhiều hoạt động tại trung tâm của nó có thể làm nhiễu nốt nhạc mà lỗ đen có
thể hát.
nguon tai.lieu . vn
