Hàng triệu lỗ đen lạ đang gặm nhấm thiên hà chứa trái đất
Nhóm khoa học gia Nhật Bản đã tìm ra phương án nắm bắt một dạng lỗ đen lạ lùng và vô hình trước con mắt người trái đất, đang “ăn vụng” ở rất gần chúng ta.
Một lỗ đen vũ trụ – ảnh minh họa từ iStock
IBHs – “những lỗ đen bị cô lập” luôn là bí ẩn lớn đối với giới thiên văn. Chúng ta biết rằng có chúng, nhưng chúng không thể nắm bắt được. Nếu dạng lỗ đen thông thường phát ra năng lượng mạnh mẽ đến mức con người có thể nhìn và thậm chí chụp ảnh với khoảng cách lên đến hàng chục triệu năm ánh sáng, thì các “lỗ đen bị cô lập” ẩn nấp trong bóng tối, dường như hoàn toàn vô hình.
Hai nhà thiên văn học Nhật Bản là Daichi Tsuna (Đại học Tokyo) và Norita Kawanaka (Đại học Kyoto) đã tìm ra một cách thức độc đáo để nắm bắt được những “bóng ma” vũ trụ này. Nghiên cứu mới của họ ước tính có tới hàng triệu lỗ đen bị cô lập đang ẩn nấp trong thiên hà Milky Way – nơi hệ mặt trời của chúng ta đang cư trú.
Các lỗ đen giấu mình trong bóng tối, không ngừng nhấm nháp vật chất trong môi trường liên sao. Và chính trong quá trình ăn uống, chúng để lộ mình. Các lỗ đen này “ăn” không thực sự hiệu quả và liên tục bắn ra nhiều vật chất trở ngược vào môi trường liên sao với tốc độ cực cao. Khi dòng chảy vật chất mà các lỗ đen này nhả ra tương tác với môi trường xung quanh, chúng sẽ tạo ra sóng vô tuyến đủ để kính viễn vọng của người trái đất phát hiện.Vấn đề duy nhất chúng ta cần làm là phát triển công cụ lọc đủ hiệu quả để tách ra được sóng vô tuyến từ IBHs giữa mớ tín hiệu vũ trụ hỗn độn mà con người thường xuyên nắm bắt được.
Hai nhà khoa học cũng gọi phương án tìm kiếm lỗ đen dạng IBHs thông qua phát xạ tia X như các lỗ đen thông thường là “một cách ngây thơ”, bởi lẽ các lỗ đen vô hình và bí ẩn này thường không phát ra tia X đủ mạnh mẽ như các “ quái vật không gian” – các lỗ đen siêu khối to lớn mà chúng ta hay tìm thấy.
Video đang HOT
Nghiên cứu vừa công bố trực tuyến trên arxiv.org.
Theo Người lao động
Hàng triệu hố đen đang ẩn nấp trong thiên hà của chúng ta
Có một tranh cãi được đưa ra bởi bộ đôi vật lý vũ trụ người Nhật Bản, những người đã đưa ra đề xuất về một cuộc truy lùng hàng triệu "hố đen biệt lập" (Isolated black holes - viết tắt là IBH) có khả năng cư ngụ ngay tại thiên hà của chúng ta.
Đã đến lúc chúng ta đi tìm những hố đen còn đang lẩn trốn.
Những hố đen này, lạc lõng trong bóng tối, lặng lẽ hút vật chất trong vũ trụ - bụi vũ trụ và những vật chất trôi nổi giữa các vì sao. Nhưng quá trình đó không hiệu quả và một lượng lớn vật chất bị đẩy vào không gian với tốc độ lớn.
Các nhà nghiên cứu cho rằng khi dòng chảy đó tác động tới môi trường xung quanh, nó sẽ sản sinh ra những sóng vô tuyến mà các kính viễn vọng vô tuyến của con người có thể phát hiện ra. Nếu các nhà khoa học vũ trụ có thể lọc những sóng này khỏi các nhiễu loạn trong thiên hà, họ có thể phát hiện những hố đen vô hình này.
Các nhà nghiên cứu đã viết trong báo cáo, dù chưa được đánh giá bởi các nhà khoa học đồng cấp và được công bố vào ngày mùng 1 tháng 7 bằng một bản in sẵn trên arXiv rằng "Cách nguyên thủy nhất để theo dõi IBH là từ phát xạ tia X của chúng "
Tại sao vậy? Khi các hố đen hút các vật chất từ không gian, những vật chất đó tăng tốc ở phần rìa của chúng và hình thành nên thứ gọi là đĩa bồi tụ. Những vật chất trong đĩa bồi tụ này cọ xát với chính nó và xoay hướng vào vùng chân trời sự kiện - điểm không thể quay lại của một hố đen - phát ra những tia X trong quá trình này.
Nhưng các hố đen biệt lập, với kích cỡ nhỏ hơn so với các hố đen siêu khủng, không phát ra lượng tia X lớn theo cách này. Đơn giản là, không đủ lượng vật chất hay năng lượng trong đĩa bồi tụ của nó để tạo ra tín hiệu tia X lớn. Các cuộc truy tìm IBH bằng tia X trong quá khứ đã thất bại và không đưa ra được kết luận cuối cùng.
Hai nhà nghiên cứu Daichi Tsuna của Đại học Tokyo và Norita Kawanaka của Đại học Kyoto đã viết trong nghiên cứu của họ như sau "Những dòng chảy khiến IBH có thể được phát hiện bằng các bước sóng khác. Những dòng chảy có thể tương tác với các vật chất xung quanh và tạo ra các rung động phi va chạm mạnh ở các mặt. Những rung động này có thể khuếch đại từ trường và tăng tốc các electron, sau đó các electron này sẽ phát ra bức xạ điện từ trong các bước sóng vô tuyến."
Nói một cách khác, các dòng chảy này sẽ trượt qua các vật chất vũ trụ nếu nó khiến các electron di chuyển với tốc độ có thể tạo ra sóng vô tuyến.
Simon Protegies Zwart, nhà vật lý vũ trụ tại Đại học Leiden, Hà Lan, người không trực tiếp tham gia nghiên cứu của Tsuna và Kawanaka đã nhận định đây là một nghiên cứu thú vị. Protegies Zwart cũng nghiên cứu các bí ẩn của IBH hay còn được gọi là Hố đen khối lượng cỡ trung (Intermediate mass black hole- viết tắt là IMBH).
Protegies Zwart nói "Đó sẽ là một cách hay để tìm các IMBH. Tôi nghĩ rằng với LOFAR (mảng tần số thấp tại Hà Lan), các nghiên cứu này sẽ có thể được hiện thực hóa nhưng mức độ tiếp nhận có thể sẽ gây ra một số vấn đề."
Các IBH, theo Protegies Zwart giải thích, được coi là một "liên kết bị thiếu" giữa hai loại hố đen mà các nhà vũ trụ học có thể phát hiện: Hố đen khối lượng ngôi sao có kích cỡ gấp đôi hoặc 100 lần kích cỡ mặt trời, và Hố đen siêu khối lượng, một con thú khổng lồ sống ở trung tâm giải ngân hà có kích cỡ lớn gấp hàng trăm ngàn lần kích cỡ mặt trời của chúng ta.
Hố đen khối lượng ngôi sao đôi khi có thể phát hiện được trong các hệ nhị phân với các ngôi sao bình thường, bởi hệ nhị phân có thể tạo ra các sóng hấp dẫn và các ngôi sao đồng hành có thể cung cấp nhiên liệu cho các vụ nổ tia X lớn. Các hố đen siêu khối lượng có các đĩa bồi tụ lan tỏa nhiều năng lượng đến mức các nhà thiên văn học có thể phát hiện và thậm chí chụp ảnh chúng.
Nhưng IBH, nằm giữa tầm hai loại kia, lại khó phát hiện hơn hẳn. Có rất nhiều vật thể trong không gian mà các nhà thiên văn học nghi có thể là IBH, nhưng những kết quả đó lại không chắc chắn. Nhưng theo nghiên cứu trước đây, bao gồm cả bài báo năm 2017 trong nhật ký hàng tháng của Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia, mà Portegies Zwart đồng tác giả, cho thấy hàng triệu IBH có thể đang ẩn náu ngoài vũ trụ.
Tsuna và Kawanaka đã tuyên bố triển vọng tốt nhất cho một cuộc khảo sát vô tuyến về IBH có thể liên quan đến việc sử dụng kính viễn vọng SKA, một kính viễn vọng vô tuyến nhiều phần do được lắp đặt từng cụm tại Nam Phi và Úc. Nó dự kiến sẽ có vùng quét sóng vô tuyến khoảng 1 km2. Các nhà nghiên cứu tính toán rằng, ít nhất 30 dải sóng IBH tỏa ra sẽ được SKA phát hiện trong lần thử đầu tiên nhằm chứng minh khái niệm đã được lên lịch vào năm 2020. Trong kết luận, họ viết, với SKA hoàn chỉnh (dự kiến giữa năm 2020). sẽ có khả năng quét được lên tới 700 km2.
Không những SKA có thể tiếp nhận các sóng vô tuyến từ những IBH này, nó còn có thể tính toán chính xác khoảng cách đến những hố đen này nữa. Cho tới lúc đó, những hố đen đang lẩn trốn này sẽ bắt đầu được đưa ra ánh sáng.
Hoài Anh
Theo Live Science
Lễ tốt nghiệp tại Nhật Bản: Bằng tốt nghiệp không quan trọng bằng việc đọ cosplay xem ai lầy lội hơn! Nhật Bản chưa bao giờ làm thế giới thất vọng trước độ sáng tạo đến độ kỳ quái của mình! Tại xứ sở hoa anh đào, có 2 trường Đại học nổi tiếng luôn tranh nhau vị trí thứ nhất và thứ hai về mọi mặt, đó là Đại học Tokyo và Đại học Kyoto. Tuy nhiên, nếu xét về độ lầy lội,...