Ngôi sao bị hố đen “đá” ra ngoài, trôi nổi vĩnh viễn trong hư vô
Một ngôi sao bị hố đen “đá” văng ra cách đây 5 triệu năm đang di chuyển với tốc độ chóng mặt và sẽ “tạm biệt” Dải Ngân hà trong 100 triệu năm nữa.
Các nhà thiên văn học đã phát hiện ra một ngôi sao đang di chuyển trong thiên hà của chúng ta với vận tốc hơn 1,600 km/s. Trong 100 triệu năm nữa, nó sẽ rời khỏi Dải Ngân hà.
Trung tâm Dải Ngân hà. Ảnh: NASA
Câu hỏi được các nhà khoa học đặt ra là ngôi sao này đến từ đâu và tại sao nó lại vội vã rời đi như vậy. Các nhà thiên văn học đã sử dụng Kính thiên văn Anglo – Australian tại Đài quan sát Siding Spring của Đại học Quốc gia Australia để phát hiện ra ngôi sao này và tiến hành các biện pháp đo lường để theo dõi đường đi của nó.
Những thông tin về ngôi sao này đã được công bố trên tạp chí hàng tháng của Hội Thiên văn Hoàng gia Anh ngày 12/11.
“Chúng tôi đã theo dấu lộ trình của ngôi sao này từ trung tâm thiên hà của chúng ta và những điều phát hiện được khá là thú vị”, Gary Da Costa, tác giả của nghiên cứu và là giáo sư thuộc Trường Nghiên cứu Thiên văn học và Vật lý Thiên văn của Đại học Quốc gia Australia nhận định.
Theo nhà khoa học này, ngôi sao kỳ lạ trên đang di chuyển với vận tốc kỷ lục, nhanh gấp 10 lần hầu hết các ngôi sao trong Dải Ngân hà, kể cả Mặt Trời của chúng ta.
Trong quá trình các nhà thiên văn học tìm kiếm những tàn tích của các thiên hà nhỏ quay quanh Dải Ngân hà bằng kính thiên văn, họ đã phát hiện ra một ngôi sao nằm ở “ngoại ô” xa xôi trong thiên hà của chúng ta. Ngôi sao này đã bị hố đen siêu nặng ở trung tâm Dải Ngân hà là Sagittarius A* hay Sgr A* “đá” ra đây. Hố đen Sagittarius A* có khối lượng nặng gấp Mặt Trời 4,2 triệu lần.
Nếu một hố đen va chạm với một hệ sao nhị phân, kết cục cho hệ sao đó sẽ vô cùng thảm khốc. “Nếu hệ sao này đến quá gần hố đen, hố đen có thể bắt một ngôi sao của của nó và đẩy ngôi sao còn lại với tốc độ vô cùng nhanh”, Thomas Nordlander, giáo sư tại Đại học Quốc gia Australia nhận định.
Ngôi sao nằm cách Trái Đất 29.000 năm ánh sáng trên đã bị hố đen ở trung tâm Dải Ngân hà đá ra ngoài cách đây 5 triệu năm.
“Ngôi sao này sẽ dời thiên hà của chúng ta khá sớm và trôi nổi vô định vĩnh cửu trong không gian”, giáo sư Da Costa cho biết.
Nhà khoa học này cũng nói thêm: “Thật thú vị khi có thể xác nhận những dự đoán trong 30 năm qua về việc những ngôi sao bị đá ra khỏi một thiên hà nào đó bởi hố đen siêu nặng ở trung tâm thiên hà”.
Các nhà thiên văn học sẽ tiếp tục theo dấu ngôi sao này và đo đạc chính xác hơn về vận tốc cũng như vị trí của nó nhờ vệ tinh Gaia của Cơ quan Vũ trụ châu Âu.
Dougal Mackey, đồng tác giả của nghiên cứu trên và là một nhà khoa học thuộc Trường Nghiên cứu Thiên văn học và Vật lý Thiên văn của Đại học Quốc gia Australia cho biết: “Hai đặc điểm tiêu biểu của ngôi sao này là vận tốc của nó nhanh hơn nhiều so với những ngôi sao khác từng được phát hiện trước đó (hầu hết đều có vận tốc dưới 1.000 km/s) và đây là ngôi sao duy nhất chúng ta gần như có thể chắc chắn rằng nó đến từ trung tâm Dải Ngân hà”.
“Tập hợp những điều này lại với nhau càng cung cấp thêm cho chúng ta bằng chứng về cái gọi là “Hills mechanism” (Cơ chế ngọn đồi) – một cách để lý thuyết hóa cho việc hố đen siêu nặng ở trung tâm Dải Ngân hà “nhả” ra những ngôi sao có vận tốc lớn”, nhà khoa học này cho biết thêm.
Xác định được quỹ đạo của những kiểu sao như thế này có thể giúp các nhà thiên văn học hiểu hơn về các phần khác của thiên hà. Bên cạnh đó, việc hiểu về thành phần cấu tạo của một ngôi sao được sinh ra từ trung tâm thiên hà cũng hé lộ cho chúng ta về những ngôi sao mà các nhà khoa học khó có thể quan sát được.
Phát hiện này thật thú vị bởi ngôi sao này được sinh ra ngay trung tâm của thiên hà – một khu vực khó có thể quan sát chi tiết. Vì thế, với ngôi sao này, chúng ta có thể hiểu thêm về các điều kiện hình thành sao ở khu vực trên cũng như thành phần cấu tạo của các loại khí từ nơi những ngôi sao này hình thành./.
Kiều Anh/VOV.VN (biên dịch)
Video đang HOT
Theo vov.vn/CNN
Săn được 'quái vật vũ trụ' gấp 6,5 tỷ lần Mặt Trời, nhóm tác giả được thưởng khoản tiền lớn
Bức ảnh đầu tiên về hố đen (lỗ đen) của EHT chứng minh một điều (theo một nghĩa nào đó): Nhân loại đã quan sát được "thứ vô hình".
Sau tiên đoán của Albert Einstein (1879-1955) về hố đen (lỗ đen) trong Thuyết Tương đối rộng cách đây 100 năm có lẻ, loài người cũng đã có bằng chứng về sự tồn tại của "quái vật vũ trụ" này.
Ngày 10/4/2019 đánh dấu một bước tiến quan trọng trong hành trình giải mã một trong những bí ẩn lớn nhất của vũ trụ: Lần đầu tiên trong lịch sử chúng ta có được bức ảnh đầu tiên chứng minh sự tồn tại của hố đen.
Ảnh: Internet
Nhờ thành tựu có 1-0-2 đầu thế kỷ 21 này, tập thể các tác giả bức ảnh hố đen đã vinh dự được nhận Giải thưởng đột phá (Breakthrough Prize) thuộc Quỹ Đột phá (Breakthrough Foundation) trị giá 3 triệu USD, The Guardian đưa tin hôm 5/9/2019.
Breakthrough Prize là giải thưởng thường niên dành cho các nhà khoa học thế giới có những nghiên cứu/phát hiện mang tính đột phá. Breakthrough Foundation là tổ chức được các tỷ phú công nghệ của Thung lũng Silicon, trong đó có Yuri Milner và Mark Zuckerberg, là nhà tài trợ.
Nhân dịp tập thể các tác giả của bức ảnh hố đen đầu tiên nhận được giải thưởng vật lý danh giá này, mời độc giả cùng tìm hiểu đôi nét về công trình lịch sử này.
1. Tác giả chụp hố đen là ai?
347 là tổng số nhà khoa học quốc tế thuộc Chương trình Quan sát hố đen siêu lớn ở trung tâm các thiên hà có tên Kính thiên văn Chân trời Sự kiện (EHT). Đội ngũ các nhà vật lý, thiên văn học này chính là tác giả của bức ảnh hố đen công bố ngày 10/4/2019.
3 điểm đặc biệt của nhóm tác giả này là:
- Bức ảnh lần đầu tiên chụp được hố đen là công sức của hơn 10 năm dày công nghiên cứu của 347 nhà khoa học.
- Để chụp được hình ảnh hố đen khổng lồ này, các nhà khoa học phải kết hợp sức mạnh của 8 kính viễn vọng vô tuyến rải khắp thế giới. Thông qua việc sử dụng kỹ thuật giao thoa với đường cơ sở rất dài, nhóm tác giả mới có thể tạo thành một mạng lưới kính thiên văn khổng lồ có đường kính tương đương đường kính Trái Đất (12.742 km), nhờ đó mới "bắt gọn được quái vật vũ trụ" này.
Kết hợp sức mạnh của 8 kính viễn vọng vô tuyến rải khắp thế giới, EHT mới săn được "quái vật vũ trụ". Nguồn: EHT
- Trên thực tế, dữ liệu hình ảnh hố đen được lấy từ năm 2017 nhưng các nhà khoa học đã phải mất 2 năm để GHÉP CÁC DỮ LIỆU HÌNH ẢNH lại với nhau từ 8 kính viễn vọng vô tuyến, rồi mới cho ra bức hình đi vào lịch sử như EHT công bố ngày 10/4/2919.
Như vậy, với tổng giải thưởng 3 triệu USD, mỗi thành viên của EHT sẽ nhận được số tiền là 8.600 USD.
2. Con "quái vật vũ trụ" này trông thế nào?
Nằm cách Trái Đất 55 triệu năm ánh sáng, hố đen siêu lớn này nằm giữa trung tâm thiên hà Messier 87 thuộc chòm sao Xử Nữ. Messier 87 (viết tắt là M87) còn có các tên khác là Virgo A, hoặc NGC 4486.
Hố đen của M87 là một "con quái vật vũ trụ" thực sự với các "chỉ số khủng" sau đây:
- Nó có khối lượng gấp 6,5 tỷ lần Mặt Trời, kích thước gần bằng thiên hà của chúng ta (Dải Ngân hà).
- Bán kính chân trời sự kiện của nó bằng 20 tỷ km, gấp 3 lần khoảng cách từ Mặt Trời đến sao Diêm Vương.
- Hố đen của M87 gấp 1.500 lần so với hố đen Sagittarius A* (được cho là nằm giữa trung tâm Dải Ngân hà).
Hình ảnh hố đen do kính EHT chụp được, được các nhà khoa học cung cấp hôm 10/4/2019. Nguồn: EHT collaboration
3. Bài toán - Lời giải
- Bài toán: Sinh ra từ cái chết của một ngôi sao khổng lồ, bản chất hố đen là thứ không thể nhìn thấy bởi chúng là một vùng không-thời gian có trường hấp dẫn cực kỳ mạnh.
Do đó, việc quan sát và chụp hình hố đen sẽ không đơn thuần như việc các nhà thiên văn học quan sát ngôi sao và các vật thể khác trong không gian.
- Lời giải: Hố đen vô hình nhưng việc nó "nuốt" vật chất/năng lượng/ánh sáng trong vũ trụ khiến chúng "hiện hình".
Bằng cách này, tập thể các nhà khoa học đã quan sát được hố đen thông qua việc dựa vào nguồn bức xạ khổng lồ phát ra khi vật chất bị "quái vật" này nuốt chửng.
Kết hợp với việc sử dụng 8 kính viễn vọng vô tuyến rải khắp thế giới, cuối cùng, bài toán hóc búa đã được giải.
4. Ý nghĩa thế kỷ từ bức ảnh hố đen M87 của EHT
Để hiểu "cực phẩm" mà 347 nhà khoa học quốc tế đã tạo dựng được này, giới chuyên môn đã ví: Hố đen của M87 ở rất xa, và kỳ tích kỹ thuật đáng kinh ngạc này giống như việc cố gắng quan sát một vật thể có kích thước 1mm từ khoảng cách 13.000km!
The Conversation nhận định, bức ảnh đầu tiên về hố đen siêu lớn tại trung tâm thiên hà M87, cách Trái Đất 55 triệu năm ánh sáng, chứng minh một điều (theo một nghĩa nào đó), nhân loại đã quan sát được "thứ vô hình".
Giám đốc chương trình EHT - ông Shep Doeleman (ngoài cùng, bên trái) diễn thuyết về bức ảnh đầu tiên chụp hố đen ở M87 tại một cuộc họp báo ở Washington hồi tháng 4/2019. Ảnh: Pete Marovich/EPA
Công trình này hoàn toàn xứng đáng nhận giải Nobel, bởi nó không phải là một khám phá tình cờ mà là công sức của các bộ óc vĩ đại xuyên suốt chiều dài lịch sử khám phá khoa học của nhân loại.
Gồm:
- Nhà thiên văn học người Anh John Michell (1724-1793) là người đầu tiên trong lịch sử đưa ra ý tưởng về "sao tối" (ẩn tinh) trong vũ trụ năm 1783.
- Đầu những năm 1900, Thuyết tương đối của Einstein mô tả cấu trúc của không gian và thời gian trong một thực thể thống nhất gọi là không-thời gian.
- Năm 1916, Karl Schwarzschild (1873-1916, người Đức) và Johannes Droste (1886-1963, người Hà Lan) đã độc lập nhận ra rằng các phương trình trường Einstein(2) đưa ra cách giải quyết cho "điểm kỳ dị toán học" - một điểm không thể phân chia của khối lượng và khối lượng vô hạn.
- Hai thập kỷ 1920 và 1930, khi nghiên cứu về sự tiến hóa của một ngôi sao, giới vật lý hạt nhân nhận định: Trong giai đoạn cuối của quá trình tiến hóa sao, một ngôi sao sẽ kết thúc bằng một vụ nổ khổng lồ, dẫn đến "điểm kỳ dị".
- Bước sang thế kỷ 21: Sau những nghi ngờ về sự tồn tại của hố đen, cuối cùng EHT đã có được bức ảnh chứng minh sự tồn tại của chúng. Đồng thời chứng minh những dự đoán, nghiên cứu của các nhà khoa học tiên phong là đúng đắn.
5. Khoa học "ngủ quên trên chiến thắng"?
Dĩ nhiên không! Bản chất của chúng ta là tò mò và ham học hỏi. Thành tích chụp được hố đen của M87 mới chỉ là bước khởi đầu cho một hành trình rất dài phía trước trong việc giải mã hàng loạt bí ẩn nữa của hố đen.
Thạm vọng của các nhà thiên văn học tiếp theo là:
- Chụp lại hố đen ở M87 rõ nét hơn
- Quan sát hố đen khổng lồ ngay trong Dải Ngân hà - hố đen Sagittarius A* (khối lượng gấp 4 triệu lần Mặt Trời).
- Nâng cấp hệ thống kính viễn vọng trên toàn cầu để giải mã thêm bí ẩn về hố đen.
Theo tin tức vũ trụ mới nhất, kính thiên văn vô tuyến lớn nhất thế giới ALMA đặt tại sa mạc miền bắc Chile, vừa quan sát được một hố đen siêu lớn nằm ngay trung tâm thiên hà NGC 3258, cách Trái Đất khoảng 100 triệu năm ánh sáng. Hố đen này có khối lượng gấp 2,25 tỷ khối lượng Mặt Trời.
Đối với các nhà khoa học, hố đen là vật thể vừa bí ẩn vừa đáng sợ nhưng lại ẩn chứa khát khao thông hiểu của loài người nhất trong vũ trụ. Và hành trình ấy mới chỉ bắt đầu...
Bài viết sử dụng nguồn: The Conversation, The Guardian
Theo Helino
'Ngôi sao cô đơn' bị đá ra khỏi dải Ngân Hà, đi mãi trong hư vô Các nhà thiên văn phát hiện một ngôi sao đang "lướt" qua dải Ngân Hà của chúng ta với vận tốc 6 triệu km/h, và như vậy ngôi sao này sẽ rời khỏi dải Ngân Hà trong 100 triệu năm. Các nhà thiên văn của Đại học Quốc gia Australia đã nghiên cứu xem vì sao ngôi sao này đang vội vàng rời...