Hôm nay đánh dấu một cột mốc đặc biệt trong lịch sử khám phá vũ trụ của loài người: tròn 6 năm kể từ ngày hình ảnh trực tiếp đầu tiên của một hố đen được công bố trước toàn thế giới. Vào ngày 10 tháng 4 năm 2019, dự án Kính thiên văn Chân trời Sự kiện (Event Horizon Telescope – EHT), một nỗ lực hợp tác quốc tế phi thường, đã vén màn bí ẩn bao trùm vật thể kỳ lạ và đáng sợ bậc nhất vũ trụ, mang đến cho chúng ta cái nhìn đầu tiên về hố đen siêu khối lượng tại trung tâm thiên hà Messier 87 (M87), cách Trái Đất khoảng 55 triệu năm ánh sáng.
Những điểm chính
- Ngày 10 tháng 4 năm 2019 đánh dấu lần đầu tiên nhân loại công bố hình ảnh trực tiếp của một hố đen, cụ thể là hố đen siêu khối lượng tại tâm thiên hà M87, cách Trái Đất 55 triệu năm ánh sáng.
- Thành tựu này là kết quả của dự án Kính thiên văn Chân trời Sự kiện (EHT), sử dụng kỹ thuật giao thoa nền rất dài (VLBI) để kết hợp nhiều kính thiên văn vô tuyến toàn cầu thành một “kính thiên văn ảo kích thước Trái Đất”.
- Hình ảnh thu được cho thấy một vòng sáng rực rỡ (vật chất bị nung nóng quanh hố đen) bao quanh một vùng tối trung tâm (bóng của hố đen), xác nhận các tiên đoán của Thuyết tương đối rộng của Einstein.
- Quá trình này đòi hỏi xử lý một lượng dữ liệu khổng lồ (hàng Petabyte) và các thuật toán phức tạp để tái tạo hình ảnh, với sự đóng góp quan trọng của các nhà khoa học như Katie Bouman.
- Sự kiện này là một bước ngoặt vĩ đại về khoa học và công nghệ, có tác động văn hóa sâu sắc, truyền cảm hứng toàn cầu và được củng cố thêm bởi hình ảnh hố đen Sagittarius A* tại tâm Dải Ngân hà do EHT công bố năm 2022.
Đây không chỉ đơn thuần là một bức ảnh. Nó là kết tinh của hàng thập kỷ thai nghén ý tưởng, những tiến bộ công nghệ vượt bậc, sự phối hợp của hàng trăm nhà khoa học trên toàn cầu và hiện thực hóa một giấc mơ tưởng chừng như bất khả thi: nhìn thấy một vật thể về bản chất là vô hình.
Hố đen, một khái niệm bắt nguồn từ Thuyết tương đối rộng của Albert Einstein, là một vùng không-thời gian bị biến dạng cực độ bởi mật độ vật chất khổng lồ, tạo ra lực hấp dẫn mạnh đến mức không gì, kể cả ánh sáng, có thể thoát ra một khi đã vượt qua ranh giới của nó – được gọi là chân trời sự kiện (event horizon). Chính vì đặc tính “nuốt chửng ánh sáng” này, việc quan sát trực tiếp một hố đen bằng kính thiên văn quang học thông thường là điều không thể. Trong nhiều thập kỷ, sự tồn tại của chúng chỉ được suy luận gián tiếp qua tác động hấp dẫn lên các ngôi sao xung quanh hoặc bức xạ phát ra từ vật chất bị hút vào.
Để vượt qua thách thức này, dự án EHT đã ra đời với một ý tưởng táo bạo: sử dụng kỹ thuật Giao thoa với đường nền rất dài (Very Long Baseline Interferometry – VLBI). Kỹ thuật này kết nối đồng bộ hàng loạt kính thiên văn vô tuyến đặt rải rác khắp các châu lục, từ Nam Cực, Chile, Hawaii, Tây Ban Nha đến Mỹ, hoạt động như một chiếc kính thiên văn ảo duy nhất có kích thước tương đương với đường kính Trái Đất. Việc kết hợp tín hiệu từ nhiều kính thiên văn giúp EHT đạt được độ phân giải không gian cực cao, đủ sắc nét để “đọc một tờ báo ở Paris khi đang đứng tại New York”, và quan trọng hơn, đủ để phân giải được cấu trúc xung quanh chân trời sự kiện của hố đen M87*.
Quá trình thu thập và xử lý dữ liệu cũng là một thử thách khổng lồ. Lượng dữ liệu thô từ mỗi kính thiên văn lên tới hàng Petabyte (1 Petabyte = 1 triệu Gigabyte), lớn đến mức không thể truyền qua Internet. Thay vào đó, hàng trăm ổ cứng chứa dữ liệu phải được vận chuyển bằng máy bay đến các trung tâm siêu máy tính để đồng bộ hóa và xử lý. Tại đây, các nhà khoa học, trong đó có Tiến sĩ Katie Bouman, người đã phát triển một thuật toán tái tạo hình ảnh quan trọng, đã làm việc miệt mài để biến những dữ liệu phức tạp thành hình ảnh có ý nghĩa.
Kết quả công bố ngày 10/4/2019 đã đi vào lịch sử: một vòng tròn ánh sáng rực rỡ, không đối xứng bao quanh một vùng tối đen ở trung tâm. Vùng tối đó chính là “cái bóng” của hố đen, khu vực mà ánh sáng bị bẻ cong và hút vào không thể thoát ra. Vòng sáng xung quanh là hình ảnh của khí gas và vật chất bị hố đen hút vào, quay với tốc độ cực lớn và bị nung nóng đến hàng triệu độ C, phát sáng rực rỡ trước khi rơi vào chân trời sự kiện. Hình ảnh này khớp một cách ấn tượng với những mô phỏng dựa trên Thuyết tương đối rộng của Einstein, cung cấp bằng chứng trực quan mạnh mẽ nhất cho lý thuyết này.
Ý nghĩa của bức ảnh đầu tiên về hố đen vượt xa giới hạn của vật lý thiên văn. Nó là một minh chứng cho sức mạnh của công nghệ quan sát, mở đường cho việc nghiên cứu các vật thể và hiện tượng cực đoan khác trong vũ trụ. Nó là biểu tượng cho sự hợp tác khoa học quốc tế thành công. Về mặt triết học và văn hóa, nó thay đổi cách chúng ta nhận thức về vũ trụ và vị trí của mình trong đó, đồng thời khơi dậy niềm đam mê khoa học trong công chúng, đặc biệt là thế hệ trẻ.
Thành công này tiếp tục được củng cố vào năm 2022, khi EHT công bố hình ảnh của Sagittarius A*, hố đen siêu khối lượng tại tâm Dải Ngân hà của chính chúng ta. Việc chụp được hai hố đen khác nhau càng khẳng định tính phổ quát của những cấu trúc kỳ lạ này.
Sáu năm đã trôi qua kể từ ngày lịch sử 10/4/2019. Hình ảnh hố đen M87*, dù chỉ là một đốm sáng mờ ảo bao quanh bóng tối, vẫn mãi là một biểu tượng chói lọi cho trí tuệ, sự kiên trì và tinh thần hợp tác của nhân loại trong hành trình khám phá những bí ẩn sâu thẳm nhất của vũ trụ. Nó nhắc nhở chúng ta rằng, ngay cả những điều tưởng chừng không thể quan sát cũng có thể được hé lộ bằng khoa học và công nghệ.
Nguồn: https://vnreview.vn/threads/ngay-nay-6-nam-truoc-lan-dau-tien-nhan-loai-nhin-thay-ho-den.59002/
Be the first to comment