Các nhà khoa học sắp chụp được hình ảnh đầu tiên của lỗ đen vũ trụ

Bằng một hệ thống 9 kính thiên văn radio đặt tại nhiều nơi trên thế giới, các nhà khoa học sẽ lần đầu tiên trong lịch sử chụp được hình ảnh của lỗ đen vũ trụ siêu lớn nằm ở trung tâm của thiên hà Milky Way. Sau khi liên kết, chuỗi 9 chiếc kính này sẽ tạo thành "1 siêu kính thiên văn" với kích cỡ của Trái Đất, từ đó giúp các nhà khoa học quan sát được chân trời sự kiện của lỗ đen thông qua các đám xoáy khí xung quanh viền của nó.

Với tên gọi Sagittarius A*, lỗ đen vũ trụ siêu lớn nằm ở trung tâm thiên hà của chúng ta có khối lượng tương đương 4 triệu Mặt Trời, nhưng chỉ có đường kính khoảng 44 triệu km, gấp khoảng 63 lần bán kính Mặt Trời. Con số kích thước này là rất nhỏ so với khối lượng của lỗ đen, từ đó đẩy mật độ vật chất trong nó lên cực kỳ cao và đây cũng chính là điểm đặc trưng cho lỗ đen vũ trụ.

Nhưng cũng bởi kích thước quá nhỏ nên việc quan sát trở nên vô cùng khó khăn ở khoảng cách 26.000 năm ánh sáng từ Trái Đất. Một thí dụ, độ khó giống như bạn đứng trên Trái Đất mà muốn thấy một chiếc đĩa CD đặt trên Mặt Trăng vậy. Tuy nhiên, theo giáo sư Feryal Ozel, một thành viên của nhóm nghiên cứu lần này cho biết: "Chúng ta đã sắp thành công. Giai đoạn chuẩn bị dụng cụ đã hoàn tất, máy dò đã được đặt và công tác nghiên cứu lý thuyết cũng đã xong. Bây giờ còn một vài thách thức cần phải vượt qua nữa là đã có thể chụp được ảnh của lỗ đen. Chúng tôi tin rằng sẽ quan sát đầy đủ được nó vào năm 2017 tới".

Bất cứ thứ gì đi qua chân trời sự kiện đều sẽ không thể thoát khỏi lực hút của lỗ đen được.

Chân trời sự kiện là một ranh giới chia cách bên trong lỗ đen với phần còn lại của vũ trụ. Bất cứ thứ gì đi qua chân trời sự kiện đều sẽ không thể thoát khỏi lực hút của lỗ đen được. Xung quanh chân trời sự kiện có nhiều đám khí được nén bởi trọng lực và rất linh động bởi từ trường của lỗ đen, do đó, việc quan sát các đám khí này cũng rất phức tạp. Do đó, nhóm nghiên cứu quyết định sẽ sử dụng sóng radio để quan sát chân trời sự kiện bởi chúng ít bị tán xạ bởi các vật liệu ở xung quanh hơn.

Giáo sư Ozel cho biết thêm: "Chúng tôi đã chạy thử hàng triệu bài mô phỏng với nhiều thiết lập khác nhau nhằm thử nghiệm phương pháp quan sát đám khí. Và trong tất cả các trường hợp, chúng tôi cho rằng bước sóng 1.3mm là lựa chọn đúng đắn nhất để quan sát chân trời sự kiện". Mặt khác, khí quyển của chúng ta hoàn toàn cho bước sóng đó đi qua nên có thể sẽ quan sát được từ Trái Đất.

Và mục đích của việc chụp ảnh chân trời sự kiện của lỗ đen? Không chỉ lần đầu tiên cho ra một bức ảnh mà qua đó, các nhà khoa học sẽ có thêm điều kiện nghiên cứu ảnh hưởng của lỗ đen tới không thời gian, từ đó kiểm chứng được thuyết tương đối rộng của Einstein, đồng thời tăng cường hiểu biết của vũ trụ.