Lỗ đen - Bộ máy có hiệu suất cao nhất vũ trụ

Lỗ đen đang kéo giãn ngôi sao (Ảnh: VNN)

Các nhà khoa học NASA - Trung tâm nghiên cứu hàng không vũ trụ Mỹ, đã khám phá ra rằng tất cả chín lỗ đen ở trung tâm ngân hà mà họ quan sát được chỉ giải phóng năng lượng chủ yếu dưới dạng các tia vật chất chứ không phải là các trường bức xạ tia X như mọi người đã nhầm lẫn từ trước tới nay.

Các lỗ đen mà họ quan sát đều có một năng lượng khủng khiếp, và bên trong chúng là một lượng vật chất nhiều hơn mặt trời tới 3 tỉ lần nhưng lượng bức xạ năng lượng thoát ra lại nhỏ hơn bất kỳ một vật thể nào tồn tại trong không gian - kể cả các chuẩn tinh (giống như một ngôi sao, nhưng ở rất xa và phát ra các nguồn bức xạ điện từ).

Một cách hình tượng, nếu coi nhiệt lượng phát ra từ một đống lửa đang cháy giống như các bức xạ phát ra từ một ngôi sao; thì đống lửa càng lớn - tương ứng với ngôi sao có năng lượng càng cao, lúc đó nhiệt lượng tỏa ra đáng lý phải nhiều hơn, nhưng với các lỗ đen mà họ quan sát được thì năng lượng thất thoát chỉ giống như mặt trời của chúng ta tỏa ra nhiệt lượng của một chiếc đèn pin.

Nếu coi các nhà máy hạt nhân hiện có trên trái đất là những cơ cấu có hiệu suất cao nhất thì các lỗ đen đó còn hiệu quả cao hơn tới 20 lần. Ở đây 20 không phải là một con số “bình thường” về mặt kỹ thuật vì muốn đạt tới giá trị này, tất cả các hệ thống phải tuyệt đối kín và tuyệt đối tinh khiết kể cả các con ốc vít cửa của nhà máy điện hạt nhân.

Một cách dễ hình dung, nếu chiếc xe máy của bạn đạt hiệu suất 30% thì khi muốn nâng nó lên 32% thì bạn phải thay toàn bộ dàn máy sang chất liệu hợp kim nhôm chuyên dùng cho các bồn đốt nhiên liệu của tàu con thoi, và khi muốn có hiệu suất tăng 20 lần thì xe của bạn sẽ phải “đốt” được luôn cả khói xe, đó là một điều được xem như không tưởng với trình độ kỹ thuật của chúng ta hiện nay.

Các tia vật chất thoát ra khỏi lỗ đen còn là một bí ẩn vì ngay cả ánh sáng cũng còn bị hút vào trong đó thì làm sao các tia vật chất này - với vận tốc chỉ bằng 95% tốc độ ánh sáng, khoảng 300,000 km/s thì làm sao có thể thoát ra được. Người ta đang đề nghị một giả thuyết là có một cơ cấu đẩy phản lực hoặc đẩy theo kiểu của lò xo giúp các tia vật chất này thoát khỏi lực hút khổng lổ của lỗ đen, tuy nhiên mọi thứ còn cần phải được kiểm chứng kỹ trước khi công bố cho báo giới.

Những tia này dài hàng trăm hay hàng ngàn năm ánh sáng và năng lượng trong chúng là hàng tỉ tỉ tỉ của tỉ tỉ tỉ Watt. Nguồn năng lượng này đủ lớn để giúp các lỗ đen tồn tại thêm hàng trăm tỉ năm nữa, gấp nhiều lần so với tuổi hiện nay của vũ trụ - 13,7 tỉ năm. Khi các tia này di chuyển, nhiệt lượng của chúng sẽ làm nung nóng các khối khí xung quanh ngân hà, giống như các đám mây vật chất và làm cho vũ trụ ngày càng to ra, hiện tượng này gần giống như khi bạn nung một cục bơ vậy - cục bơ tan ra, thể tích tăng lên, nhưng vũ trụ của chúng ta khác ở chỗ là phồng lên thêm chứ không dẹt đi như cục bơ. Nếu không có nguồn nhiệt này, các khối khí sẽ nguội thành các ngôi sao, và đây chính là cách để các ngôi sao hình thành

Nguyễn Thử Vương