Hình ảnh lỗ đen đầu tiên có thể thay đổi mọi thứ chúng ta biết về vũ trụ

NEWS

Hôm nay, thứ 4 10-4-2019, chúng ta sẽ thấy một hình ảnh trực tiếp về một trong những vật thể mạnh nhất đang tồn tại và nó có thể thay đổi sự hiểu biết của chúng ta về cách thức vũ trụ hoạt động.

Lỗ đen là một trong những vật thể hấp dẫn và bí ẩn nhất trong vũ trụ, truyền cảm hứng cho toàn bộ thư viện của cả nghiên cứu khoa học và khoa học viễn tưởng, từ Einstein đến bộ phim Interstellar. Tuy nhiên, mặc dù lực hấp dẫn không thể tưởng tượng được của họ có trong trí tưởng tượng của chúng ta, cũng như sự hiểu biết của chúng ta về vật lý, con người chưa bao giờ thực sự nhìn thấy một lỗ đen.

Điều đó dường như được thiết lập để thay đổi vào thứ Tư với việc phát hành hình ảnh đầu tiên của Sagittarius A, lỗ đen ở trung tâm dải ngân hà của chúng ta. Đây là một thời điểm quan trọng đối với cả khoa học và công nghệ được thực hiện bởi Kính thiên văn Sự kiện Chân trời, đây thực sự là một loạt các kính viễn vọng trải rộng trên Trái đất. Bạn xem nó ở đây.

Vâng, tôi biết bạn đang nghĩ gì: “Tôi đã thấy rất nhiều hình ảnh về các lỗ đen.”

Có lẽ bạn đang nghĩ về một cái gì đó như thế này:


Đây là một minh họa về một lỗ đen mà các nhà khoa học tin rằng có thể tồn tại dựa trên dữ liệu từ Kính viễn vọng tia X Chandra của NASA và các đài quan sát khác.

Tất cả những hình ảnh chúng ta đã thấy từ NASA và các tổ chức khoa học khác chỉ là những hình ảnh minh họa được tạo ra với sự giúp đỡ của các nghệ sĩ, mặc dù nhiều bức ảnh thực sự dựa trên dữ liệu từ các kính viễn vọng thực. Dữ liệu trên phần lớn đến từ dữ liệu được thu thập bởi kính viễn vọng Chandra X-Ray của NASA, có khả năng phát hiện vật chất siêu nóng được kéo về phía chân trời sự kiện, hoặc chu vi của lỗ đen.

Vì vậy, minh họa tuyệt đẹp đó giống như vẽ một cơn bão dựa trên dữ liệu tốc độ gió từ các rìa ngoài của cơn bão. Để thực sự nhìn thấy một hình ảnh vệ tinh của một cơn bão nhiệt đới đang nghiền ngẫm và ngổn ngang là một điều khác hoàn toàn.

Nhưng để thực sự chụp được hình ảnh trực tiếp của lỗ đen, hoặc ít nhất là bóng của một vật thể sáng được kéo về phía nó, đòi hỏi một số kỹ thuật hợp tác nghiêm túc.

Video trực tiếp: https://youtu.be/hMsNd1W_lmE

EHT thực sự là một loạt các kính viễn vọng vô tuyến ở các phía khác nhau của địa cầu được liên kết để tạo ra cái gọi là Giao thoa kế đường cơ sở rất dài (VLBI) có kích thước của chính Trái đất. Ý tưởng cơ bản ở đây là các kính viễn vọng vô tuyến ở các vị trí khác nhau đang kết hợp các tín hiệu của chúng để tăng sức mạnh.

Nếu bạn đã xem hình ảnh của mảng rất lớn ở New Mexico (nổi bật trong bộ phim Liên hệ năm 1997) với nhiều món ăn bằng kính thiên văn cùng hoạt động, thì bạn có thể hình dung khái niệm: Chỉ cần tưởng tượng Jodie Foster chạm vào một loạt các món ăn được tách ra không phải do mét nhưng bởi hàng ngàn dặm để thay thế.

Đài quan sát có kích thước hành tinh này là cần thiết bởi vì, như Đài quan sát vật lý thiên văn Smithsonian giải thích trong hoạt hình dưới đây, trong khi Nhân Mã A to gấp 4 triệu lần mặt trời của chúng ta, nó vẫn ở rất xa – khoảng cách khoảng 26.000 năm ánh sáng.

Tất nhiên, đây là tin tốt cho tất cả những người quan tâm đến việc không bị hút vào một lỗ đen, nhưng nó làm cho mọi thứ rất khó chụp ảnh; nó sẽ tương đương với việc cố gắng nhìn thấy lúm đồng tiền trên một quả bóng golf ở Los Angeles … từ New York. Tốt hơn là lấy ra ống kính siêu zoom của bạn, đó cũng là loại kính thiên văn Event Horizon.

Các đài quan sát của EHT bao gồm các kính viễn vọng ở Chile, Hawaii, Arizona, Mexico, Tây Ban Nha và Nam Cực, tất cả được đồng bộ hóa chính xác để thu thập một vài petabyte dữ liệu, tất cả được kết hợp với sự trợ giúp của siêu máy tính để tạo ra hình ảnh đầu tiên của Sagittarius A .

Hình ảnh mà chúng tôi mong đợi sẽ thấy vào thứ Tư đến từ dữ liệu thực sự được thu thập vào năm 2017. Một phần lý do của sự chậm trễ là trong khi chúng tôi đã trở nên tốt hơn nhiều trong việc xử lý lượng dữ liệu khổng lồ trong những năm gần đây, internet vẫn không khá đủ nhanh để hạ gục thông tin giá trị của petabyte trên toàn thế giới theo yêu cầu. Mỗi vị trí EHT lưu trữ dữ liệu quan sát của nó trên một đĩa cứng vật lý phải được chuyển đến trung tâm xử lý dữ liệu và kết hợp với dữ liệu từ các đài quan sát khác.

Vì vậy, bây giờ chúng ta có một nhóm các nhà khoa học hào hứng nhìn vào một lỗ đen ở phía bên kia của thiên hà – không có gì quá đáng khi nói rằng toàn bộ vũ trụ đang bị đe dọa ở đây … hoặc ít nhất là sự hiểu biết cơ bản của chúng ta về vũ trụ.

Đây là những gì xảy ra khi bạn rơi vào một lỗ đen (hình ảnh)

Chứng minh Einstein đúng
Đó là bởi vì hình dạng của chân trời sự kiện của lỗ đen trong hình ảnh EHT có thể chứng minh lý thuyết của Albert Einstein về cách thức trọng lực hoạt động, hoặc đặt ra nghi ngờ mới về nó.

Tóm lại (mặc dù có mật độ dường như vô cùng lớn), Einstein nói rằng lực hấp dẫn thực sự có thể làm cong vênh kết cấu của không-thời gian, thứ dễ bị coi là nền tảng nhất của Trái đất, mặt trời và mọi thứ khác đang di chuyển. Vì vậy, khi một ngôi sao lớn tự sụp đổ và biến thành một vật thể rất dày đặc với lực hấp dẫn cực mạnh, nó có một sức mạnh cong vênh nghiêm trọng.

Siêu hút dày đặc này được gọi là “điểm kỳ dị” ở trung tâm của lỗ đen. Điểm kỳ dị mạnh đến nỗi nó làm cong không gian và bẻ cong ánh sáng gần chân trời sự kiện. Vì vậy, điểm kỳ dị gây ra tất cả sự hỗn loạn này thực sự đang ẩn nấp đâu đó đằng sau cái bóng của lỗ đen được tạo ra bởi khối lượng lớn không gian, cong vênh, tiêu tốn ánh sáng.

phận của lỗ đen

ESO, ESA / Hubble, M. Kornmesser / N. Bartmann
Tất cả nghe có vẻ hơi điên rồ, nhưng có rất nhiều lý do để tin rằng Einstein đã đúng: gần đây nhất, những quan sát đầu tiên về sóng hấp dẫn được dự đoán bởi các lý thuyết của ông đã giúp củng cố những lý thuyết đó. Nhưng thuyết hấp dẫn của Einstein, dường như giữ vững khi chúng ta nhìn vào các vật thể lớn như sao và thiên hà, không tương thích với cơ học lượng tử, nghiên cứu về các hạt kỳ lạ, vô hạn tạo nên các nguyên tử ở trung tâm của mọi thứ.

Theo toán học của Einstein, một điểm kỳ dị cũng phải là một nơi thực sự kỳ quái. Có thể nghiên cứu hình ảnh về lỗ đen mà nó tạo ra có thể dẫn đến sự hiểu biết tốt hơn về những gì đang diễn ra ở đó, và thậm chí có thể có những lý thuyết mới thu hẹp khoảng cách giữa Einstein và thế giới lượng tử.

Như nhà vật lý thiên văn Karan Jani đã đưa nó vào một bài giảng tweet tuyệt vời:

“Điểm kỳ dị của lỗ đen là một điểm có mật độ vô hạn. Tất cả các định luật vật lý mà chúng ta biết đã bị phá vỡ ở đây. Nhưng sự kỳ dị như vậy có thể tồn tại trong Vũ trụ thực không? Hay đơn giản là kiến ​​thức của chúng ta chưa đủ tiến bộ để hiểu về nó ? “

  1. Điểm kỳ dị của lỗ đen là một điểm có mật độ vô hạn. Tất cả các định luật vật lý như chúng ta biết đều bị phá vỡ ở đây. Nhưng sự kỳ dị như vậy có thể tồn tại trong vũ trụ thực sự? Hay đơn giản là kiến ​​thức của chúng ta chưa đủ tiến bộ để hiểu nó?

Ngoài ra còn có những điều kỳ lạ khác đang diễn ra tại các lỗ đen, như các tia nước phản trực giác và mạnh mẽ của các hạt tốc độ gần ánh sáng dường như đang nổ tung trên vũ trụ. Và những gì ở phía bên kia của một lỗ đen, dù sao? Có phải là một lỗ trắng? Một lỗ sâu đục? Một cổng thông tin đến vũ trụ khác? Những ý tưởng này nghe có vẻ ngớ ngẩn, nhưng tại thời điểm này tất cả chúng đều nằm trên bàn, ít nhất là cho đến khi chúng ta hiểu rõ hơn về những gì đang diễn ra ngoài chân trời sự kiện.

Và bắt đầu từ thứ Tư, chúng ta có thể bước vào kỷ nguyên mới của sự hiểu biết.

Nguồn : http://newsrnd.com/khoa-hoc-cong-ngh…ByrRvJsYN.html

Sự kiện lớn – mà thấy ít báo VN đăng quá, mấy bác thích khoa học thì đọc thêm và chuẩn bị xem livestream nhé

Livestream :

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *