Lỗ đen nguyên thủy từng bị ủ trong kén khổng lồ
Các lỗ đen lớn đầu tiên trong vũ trụ có khả năng hình thành và phát triển sâu bên trong từ những cái kén khổng lồ, các chuyên gia tại Đại học Colorado, Mỹ cho biết.
Theo ông Clark Begelman, giáo sư và chủ tịch bộ phận khoa học vật lý thiên văn và hành tinh Đại học Colorado ở Mỹ cho biết, quá trình hình thành lỗ đen nguyên thủy này gồm hai giai đoạn.
Giai đoạn đầu, các ngôi sao siêu lớn (thường hình thành khoảng vài triệu năm sau vụ nổ Big Bang) đã bắt đầu kích hoạt việc phát triển các lỗ đen nguyên thủy đầu tiên.
Nguồn ảnh: Popular Mechanics.
Trước mắt, các ngôi sao siêu lớn sẽ bước qua giai đoạn đốt cháy Hydro, bước vào giai đoạn rối loạn vòng quay, từ trường tại trung tâm của chúng hình thành các lỗ đen hạt giống đầu tiên.
Cùng lúc này, các ngôi sao siêu lớn bắt đầu bồi tụ vật chất mờ, dạng kén để nuôi dưỡng các lỗ đen dạng hạt gống ở một khoảng thời gian nhất định.
Sau một khoảng thời gian đủ lớn, các lỗ đen này bước vào giai đoạn “chuẩn hóa” hệ thống, nghĩa là các lỗ đen phát triển nhanh chóng, bằng cách nuốt vật chất từ lớp kén khí khổng lồ bao quanh chúng, cuối cùng phồng lên đến kích thước khổng lồ nhất định.
Kết thúc quá trình này, nhiều tia bức xạ trong lỗ đen sẽ toát ra bớt, khiến cho lớp khí phân tán và để lại các lỗ đen “chỉnh tề” nặng hơn 10.000 lần so với khối lượng của Trái Đất.
Mời quý vị xem video: Bí ẩn ngôi sao kỳ lạ nhất vũ trụ. Nguồn video: youtube
Huỳnh Dũng
Khoa học tốn 50 năm để chứng minh khả năng này của lỗ đen
Hiện tượng này đã được dự đoán từ năm 1970 nhưng đến bây giờ mới có thể xác nhận.
Chúng ta thường nghe nói không có loại vật chất hay ánh sáng nào có thể thoát ra khỏi lực hấp dẫn của lỗ đen. Điều này chỉ đúng ở môi trường tiếp giáp lân cận, nhưng xa hơn một chút, tại đĩa bồi tụ, ánh sáng vẫn có thể thoát ra.
Một nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí The Astrophysical Journal chỉ ra không phải tất cả các luồng ánh sáng đều có thể dễ dàng thoát khỏi đĩa bồi tụ. Một số bị hút vào trường hấp dẫn của lỗ đen, quay ngược lại và bật ra khỏi đĩa.
Hình ảnh mô phỏng ánh sáng bị bẻ cong và thoát ra tại đĩa bồi tụ của lỗ đen. Ảnh: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (IPAC)/R. Connors (Caltech).
"Chúng tôi quan sát thấy ánh sáng từ khu vực gần lỗ đen đang cố gắng thoát ra, nhưng bị lỗ đen kéo lại như một chiếc boomerang", Riley Connors, tác giả bài viết, đồng thời là học giả tại Caltech cho biết.
Phát hiện mới này là kết quả từ việc rà soát lại các tài liệu lưu trữ về vệ tinh Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE) (đã kết thúc nhiệm vụ từ năm 2012) của NASA. Các nhà nghiên cứu đặc biệt chú ý tới một lỗ đen được quay quanh bởi một ngôi sao giống như Mặt Trời, có tên gọi là XTE J1550-564.
Lỗ đen đã "nuốt chửng" ngôi sao này, nung nóng vật chất thành một cấu trúc phẳng xung quanh gọi là đĩa bồi tụ. Tại đĩa này phát ra các tia X và vùng sáng tạo thành hình xoắn ốc hướng về phía lỗ đen. Nhóm nghiên cứu đã tìm ra những dấu hiệu cho thấy ánh sáng bị bẻ cong, quay ngược về phía đĩa bồi tụ rồi phản xạ lại.
"Về cơ bản thì đĩa bồi tụ tự phát sáng. Các nhà khoa học đã dự đoán một phần của ánh sáng sẽ quay trở lại tại vùng đĩa này từ năm 1970, và giờ đây lần đầu tiên, chúng ta xác nhận điều đó là đúng. Vì các lỗ đen có khả năng quay rất nhanh nên chúng không chỉ bẻ cong mà còn xoắn ánh sáng", Javier Garcia, đồng tác giả bài nghiên cứu nói thêm.
Các nhà khoa học cho biết kết quả này giúp khẳng định gián tiếp Thuyết tương đối của Albert Einstein và hỗ trợ tính toán tốc độ quay của lỗ đen, cũng như khám phá những điều chưa được lý giải về vùng không gian kỳ diệu này.
Ann
Trái đất hình thành nhanh hơn so với giả định Các nhà khoa học phát hiện ra rằng, Trái đất nguyên thủy - tức là cái khuôn để từ đó hình thành Trái đất ngày nay, đã xuất hiện rất nhanh, chỉ trong vòng 5 triệu năm. Trái đất hình thành nhanh hơn so với dự đoán. Các nghiên cứu do Trung tâm Nghiên cứu sự hình thành sao và các hành tinh...