Bí ẩn lỗ đen: 9 quan niệm sai lầm phổ biến cần biết

Hố đen là một trong những thứ kỳ lạ và hấp dẫn nhất trong vũ trụ, nhưng nhờ khoa học viễn tưởng và văn hóa đại chúng, nhiều điều mà mọi người nghĩ họ biết về chúng thực ra không đúng.

Các nhà khoa học đã nghiên cứu về hố đen trong nhiều thập kỷ và mặc dù vẫn còn nhiều điều chúng ta chưa hiểu hết, chúng ta biết rằng một số ý tưởng phổ biến nhất về chúng là hoàn toàn sai lầm.

9. Lỗ đen là máy hút bụi vũ trụ​

Nhiều người nghĩ rằng hố đen chỉ lang thang trong không gian, hút mọi thứ như một loại Roomba vũ trụ. Nhưng đó không phải là cách chúng hoạt động. Lực hấp dẫn của chúng không phải là ma thuật. Nó tuân theo cùng các quy tắc như bất kỳ vật thể lớn nào khác, như một hành tinh hoặc một ngôi sao. Mọi thứ thực sự có thể quay quanh một hố đen, miễn là chúng ở một khoảng cách an toàn.

Vùng nguy hiểm thực sự là chân trời sự kiện. Một khi có thứ gì đó vượt qua điểm đó, sẽ không có đường quay lại. Nhưng trừ khi bạn đã ở quá gần, một lỗ đen sẽ không kéo bạn vào một cách ngẫu nhiên. Bạn sẽ phải trôi về phía nó, giống như bạn sẽ làm với bất kỳ lực hấp dẫn mạnh nào khác.

8. Lỗ đen hoàn toàn vô hình​

Bản thân lỗ đen không phát ra ánh sáng, nhưng điều đó không có nghĩa là chúng ta không thể nhìn thấy chúng. Thay vì tìm kiếm lỗ đen, các nhà khoa học quan sát cách nó ảnh hưởng đến vật chất xung quanh.

Ví dụ, lực hấp dẫn của hố đen kéo khí và bụi vào, tạo ra một đĩa bồi tụ xoáy trở nên rất nóng và phát sáng rực rỡ. Đó thường là manh mối đầu tiên cho thấy có hố đen ở đó.

Vào năm 2019, các nhà thiên văn học thực sự đã chụp được “bóng” của một lỗ đen bằng Kính viễn vọng Chân trời sự kiện. Không phải là bản thân lỗ đen, mà là vật chất phát sáng xung quanh nó và cách ánh sáng uốn cong gần chân trời sự kiện.

7. Tất cả các lỗ đen đều có cùng kích thước​

Lỗ đen không phải là một kích thước phù hợp với tất cả. Chúng có nhiều kích thước khác nhau, tùy thuộc vào cách chúng hình thành. Sau đây là những gì chúng ta biết (hoặc ít nhất là lý thuyết hóa) tại thời điểm này:

• Lỗ đen khối lượng sao là loại “thông thường”, được hình thành khi một ngôi sao lớn sụp đổ. Chúng có khối lượng gấp vài chục lần Mặt trời.
• Hố đen khối lượng trung gian là những hố đen có khối lượng trung bình, dao động từ hàng trăm đến hàng nghìn khối lượng mặt trời. Các nhà khoa học vẫn đang cố gắng tìm hiểu cách chúng hình thành.
• Hố đen siêu lớn là những con quái vật ẩn núp ở trung tâm các thiên hà, có khối lượng gấp hàng triệu hoặc thậm chí hàng tỷ lần Mặt trời. Sagittarius A*, hố đen nằm ở trung tâm Ngân Hà của chúng ta, là một trong số những hố đen này.
• Lỗ đen nguyên thủy chỉ là lý thuyết (hiện tại). Nếu chúng tồn tại, chúng sẽ rất nhỏ, thậm chí có thể nhỏ như một nguyên tử, được hình thành trong vũ trụ sơ khai.

6. Tất cả các ngôi sao trở thành lỗ đen​

Không phải ngôi sao nào cũng có kết cục hố đen đầy kịch tính. Chỉ những ngôi sao lớn nhất có khối lượng gấp khoảng 20 lần Mặt trời hoặc hơn mới có đủ lực hấp dẫn để sụp đổ thành hố đen khi chúng chết.

Những ngôi sao nhỏ hơn, như Mặt trời của chúng ta, có số phận yên tĩnh hơn nhiều. Khi chúng hết nhiên liệu, chúng sẽ lột bỏ lớp ngoài và để lại một sao lùn trắng, một lõi siêu đặc nhưng không hoàn toàn ở cấp độ lỗ đen. Những ngôi sao lớn hơn một chút có thể sụp đổ thành sao neutron, cực kỳ đặc nhưng vẫn không phải là lỗ đen.

5. Bạn sẽ bị nghiền nát ngay lập tức khi bước vào một lỗ đen​

Rơi vào hố đen nghe có vẻ như là một cái chết tức thời và tàn khốc, nhưng thực tế điều đó phụ thuộc vào kích thước của hố đen.

Trong một lỗ đen khối lượng sao (loại nhỏ hơn), mọi thứ sẽ trở nên tồi tệ nhanh chóng. Lực hấp dẫn thay đổi đột ngột gần chân trời sự kiện đến mức bạn sẽ bị kéo căng thành một sợi mỏng (một hiện tượng được gọi một cách thích hợp là sự co lại của sợi mì) rất lâu trước khi bạn thậm chí đến được trung tâm.

Nhưng nếu bạn rơi vào một hố đen siêu lớn như Sagittarius A, hố đen nằm giữa thiên hà của chúng ta, bạn thậm chí có thể không nhận ra khi bạn vượt qua chân trời sự kiện. Lực hấp dẫn thay đổi dần dần, vì vậy bạn sẽ không bị kéo giãn ngay lập tức.

Nói như vậy, bạn vẫn sẽ chết.

4. Lỗ đen là vĩnh cửu​

Đúng là một khi bạn vượt qua chân trời sự kiện của hố đen, bạn sẽ không thể quay lại. Ngay cả ánh sáng cũng không thể thoát ra. Nhưng điều đó không có nghĩa là hố đen tồn tại mãi mãi.

Nhờ hiệu ứng lượng tử kỳ lạ gọi là bức xạ Hawking (được đặt theo tên Stephen Hawking), các hố đen mất dần năng lượng theo thời gian. Điều này có nghĩa là chúng thực sự co lại cực kỳ chậm.

Nếu có đủ thời gian, lâu hơn nhiều so với tuổi hiện tại của vũ trụ, một hố đen có thể bốc hơi hoàn toàn. Vì vậy, mặc dù không có gì thoát ra khỏi bên trong, nhưng bản thân hố đen không tồn tại mãi mãi.

3. Lỗ đen ở nguyên một chỗ​

Lỗ đen không neo trong không gian. Chúng có thể di chuyển, giống như các ngôi sao và hành tinh, đôi khi với tốc độ cực nhanh.

Hầu hết các hố đen đều ở nguyên vị trí, giống như hố đen siêu lớn ở trung tâm thiên hà của chúng ta. Nhưng một số, được gọi là hố đen lưu manh, trôi dạt trong không gian. Chúng có thể bị đẩy ra khỏi vị trí ban đầu của chúng do lực hấp dẫn từ các vật thể khác hoặc thậm chí do va chạm với các hố đen khác.

2. Lỗ đen chỉ là lỗ trong không gian​

Mặc dù có tên như vậy, hố đen thực chất không phải là lỗ hay khoảng không trống rỗng. Chúng là những vật thể siêu đặc với khối lượng và lực hấp dẫn lớn, giống như các ngôi sao hay hành tinh, nhưng cực đoan hơn nhiều so với bất kỳ thứ gì chúng ta từng biết.

Lỗ đen hình thành khi một ngôi sao khổng lồ sụp đổ vào bên trong chính nó, nhồi nhét toàn bộ khối lượng của nó vào một không gian nhỏ không thể tin được. Điều này tạo ra lực hấp dẫn mạnh đến mức không có gì có thể thoát ra ngoài chân trời sự kiện. Ngay cả ánh sáng.

Vậy thì, hố đen không phải là một lỗ hổng vũ trụ nào đó. Nó giống như một vật thể siêu nén làm cong không gian và thời gian theo cách khiến bạn không thể thoát ra khi đến quá gần.

1. Máy va chạm Hadron lớn có thể tạo ra một lỗ đen phá hủy Trái đất​

Một số người lo ngại rằng Large Hadron Collider, máy gia tốc hạt mạnh nhất thế giới được chế tạo để đập các proton lại với nhau ở tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng, có thể vô tình tạo ra một hố đen nuốt chửng hành tinh. Nhưng thực ra không có nguy hiểm nào cả. Ý tưởng này mang tính khoa học viễn tưởng hơn là khoa học.

Ý tưởng này xuất phát từ thực tế là các vụ va chạm hạt năng lượng cao, như những vụ va chạm trong LHC, về mặt lý thuyết có thể tạo ra các lỗ đen nhỏ. Nhưng ngay cả khi điều đó xảy ra (điều này không chắc chắn), các lỗ đen này sẽ rất nhỏ và sẽ biến mất gần như ngay lập tức nhờ bức xạ Hawking. Chúng sẽ không tồn tại đủ lâu để gây ra bất kỳ thiệt hại nào.

Thêm vào đó, thiên nhiên đã vận hành phiên bản LHC của riêng mình trong hàng tỷ năm. Các tia vũ trụ, là các hạt năng lượng cao từ không gian, liên tục đập vào bầu khí quyển của Trái đất với năng lượng lớn hơn nhiều so với bất kỳ thứ gì chúng ta có thể tạo ra trong phòng thí nghiệm. Nếu những vụ va chạm đó là nguy hiểm, chúng ta đã không ở đây ngay bây giờ.

Trong khi hố đen rõ ràng là có thật, ý tưởng về một hố đen do con người tạo ra có thể hủy diệt Trái đất vẫn chưa phù hợp với vật lý thực tế…

Lỗ đen có những đặc tính làm thay đổi tâm trí, nhưng chúng không giống như những gì khoa học viễn tưởng mô tả. Bây giờ chúng ta có hình ảnh thực tế về lỗ đen, chúng ta biết chúng có thể di chuyển trong không gian và chúng ta thậm chí còn hiểu cách chúng có thể bốc hơi chậm theo thời gian.

Sự thật về hố đen hấp dẫn hơn nhiều so với tiểu thuyết.

Nguồn Howtogeek  

Nguồn: https://vnreview.vn/threads/9-quan-niem-sai-lam-pho-bien-ve-lo-den.55404/