Các nhà thiên văn học ước tính rằng có khoảng 100 triệu lỗ đen chuyển động quanh các ngôi sao trong thiên hà của chúng ta, nhưng cho đến nay họ vẫn chưa xác định được một lỗ đen nào. Tuy nhiên, sau sáu năm quan sát tỉ mỉ, Kính viễn vọng Không gian Hubble đã cung cấp bằng chứng trực tiếp đầu tiên về một lỗ đen đơn độc trôi qua không gian giữa các vì sao bằng cách đo chính xác khối lượng của vật thể ma. Đó là về một lỗ đen trong dải ngân hà.
Trong bài viết này, chúng tôi sẽ cho bạn biết về đặc điểm, nguồn gốc và nhiều thông tin khác về lỗ đen trong Dải Ngân hà.
lỗ đen là gì
Trước hết, bạn phải biết rõ lỗ đen là gì vì có nhiều huyền thoại về nó. Hố đen là một hiện tượng thiên văn phát sinh khi một ngôi sao khối lượng lớn sụp đổ dưới tác động của lực hấp dẫn của chính nó. làm phát sinh một vùng không gian có mật độ cực cao và lực hấp dẫn cực mạnh. Trong những điều kiện này, vật chất bị nén sao cho thể tích của nó gần như bằng XNUMX, tạo ra một điểm kỳ dị, một điểm có mật độ vô hạn ở tâm lỗ đen.
Đặc điểm nổi bật của một lỗ đen là chân trời sự kiện của nó, là một ranh giới tưởng tượng xung quanh nó mà không ánh sáng hay bất cứ thứ gì khác có thể thoát ra ngoài. Điều này có nghĩa là bất kỳ vật thể nào vượt qua ranh giới này sẽ bị mắc kẹt một cách vô vọng bên trong lỗ đen, tạo ra sự xuất hiện của một "lỗ hổng" trong không gian.
Các lỗ đen không thể nhìn thấy trực tiếp, vì chúng không phát ra ánh sáng, nhưng sự hiện diện của chúng có thể được suy ra thông qua tác động của chúng lên vật chất xung quanh.
lỗ đen trong dải ngân hà
Cho đến nay, tất cả các khối lượng của lỗ đen đã được suy luận theo thống kê hoặc thông qua các tương tác trong các hệ sao đôi hoặc nhân thiên hà, khiến đây là một khám phá rất đặc biệt.
Hố đen lừa đảo mới được phát hiện nằm cách chúng ta khoảng 5.000 năm ánh sáng trong nhánh xoắn ốc Carina-Sagittarius của thiên hà Milky Way. Tuy nhiên, những phát hiện của họ cho phép các nhà thiên văn học ước tính rằng lỗ đen khối lượng sao bị cô lập gần Trái đất nhất có thể chỉ cách 80 năm ánh sáng, tương đối gần khi ngôi sao gần hệ mặt trời nhất của chúng ta, Proxima Centauri, vừa hoàn thành. 4 năm ánh sáng. Các lỗ đen khối lượng sao thường gặp phải các ngôi sao đồng hành, khiến cho ngôi sao này trở nên khác thường.
Lỗ đen trong Dải Ngân hà được sinh ra từ những ngôi sao khổng lồ hiếm có khối lượng ít nhất gấp 20 lần Mặt trời, chiếm chưa đến một phần nghìn tổng số sao trong Dải Ngân hà. Những ngôi sao này phát nổ dưới dạng siêu tân tinh, có lõi bị trọng lực nghiền nát và trở thành lỗ đen. Vì quá trình tự nổ không hoàn toàn đối xứng nên lỗ đen này có thể nổ tung và bắn xuyên qua thiên hà của chúng ta, trở thành một lỗ đen lang thang.
Phát hiện lỗ đen
Kính viễn vọng không thể chụp ảnh lỗ đen bướng bỉnh vì nó không phát ra ánh sáng. Tuy nhiên, một lỗ đen làm cong không gian, sau đó làm cong và khuếch đại ánh sáng từ một ngôi sao, hoặc bất cứ thứ gì tạm thời phía sau nó.
Vì vậy, để phát hiện các lỗ đen, các kính viễn vọng trên mặt đất theo dõi độ sáng của hàng triệu ngôi sao trong các trường sao giàu và theo hướng của phần phình trung tâm của Dải Ngân hà, tìm kiếm sự phát sáng đột ngột, rõ rệt làm lộ ra các lỗ đen khổng lồ. Các vật thể đi qua giữa chúng ta và các vì sao.
Sự biến dạng của không gian do lực hấp dẫn của một vật thể phía trước đi qua phía trước một ngôi sao ở xa tạm thời làm cong và khuếch đại ánh sáng từ ngôi sao nền khi nó đi qua phía trước nó. Các nhà thiên văn sử dụng hiện tượng này, được gọi là vi thấu kính hấp dẫn, để nghiên cứu các ngôi sao và ngoại hành tinh. Nhưng chữ ký của lỗ đen tiền cảnh là duy nhất trong số các sự kiện thấu kính vi mô khác.
Lực hấp dẫn mạnh của lỗ đen sẽ kéo dài thời gian của hiệu ứng thấu kính hơn 200 ngày. Ngoài ra, nếu đối tượng trung gian là một ngôi sao tiền cảnh, nó có thể gây ra sự thay đổi màu sắc ngắn trong ánh sáng sao đo được do ánh sáng từ các ngôi sao tiền cảnh và hậu cảnh tạm thời trộn lẫn với nhau. Nhưng không có sự thay đổi màu sắc nào được quan sát thấy trong các sự kiện vi thấu kính hấp dẫn.
Hubble sau đó được sử dụng để đo khối lượng, khoảng cách và tốc độ của lỗ đen. Điều đó khiến nhóm Kailash Sahu tại Viện Khoa học Kính viễn vọng Không gian ở Baltimore, Maryland, ước tính khối lượng của nó vào khoảng XNUMX lần khối lượng Mặt Trời.
Giải thích khác về lỗ đen trong Dải Ngân hà
Về phần mình, một nhóm các nhà thiên văn học khác do Casey Lam thuộc Đại học California, Berkeley dẫn đầu, người cũng nghiên cứu hiện tượng này, đã báo cáo các phép đo khối lượng của nó thấp hơn một chút, có nghĩa là vật thể đó có thể là một lỗ đen hoặc một ngôi sao neutron. vì vậy có họ làm. Tôi không loại trừ khả năng thứ hai.
Do đó, họ ước tính rằng khối lượng của vật thể nhỏ gọn vô hình nằm trong khoảng từ 1,6 đến 4,4 lần khối lượng Mặt trời. Ở mức cao nhất của phạm vi, đối tượng sẽ là một lỗ đen; ở mức cao nhất của phạm vi, vật thể sẽ là một lỗ đen; ở mức cao nhất của phạm vi, vật thể sẽ là một lỗ đen. Ở mức thấp nhất, nó sẽ là một ngôi sao neutron.
Mặc dù ước tính có khoảng 100 triệu lỗ đen bị cô lập đang lang thang trong thiên hà của chúng ta, nhưng đối với các nhà thiên văn học Hubble, việc tìm ra dấu hiệu dù là nhỏ nhất của một lỗ đen cũng giống như mò kim đáy bể.
“Mặc dù chúng tôi muốn nói rằng đó chắc chắn là một lỗ đen, nhưng chúng tôi phải xem xét tất cả các lựa chọn. Điều này bao gồm các lỗ đen ít khối lượng hơn và thậm chí có thể là các sao neutron," Jessica Lu thuộc nhóm Berkeley giải thích. "Nhưng dù nó là gì, vật thể này là tàn tích của ngôi sao tối đầu tiên được tìm thấy trong Dải Ngân hà mà không có sự đồng hành của một ngôi sao khácRam nói thêm.
Có được các phép đo là một nhiệm vụ khó khăn cho cả hai đội vì một ngôi sao rất sáng khác ở rất gần vật thể được quan sát. Sahu nói: “Nó giống như cố gắng đo những chuyển động nhỏ của một con đom đóm bên cạnh một bóng đèn sáng. “Chúng tôi đã phải cẩn thận loại trừ ánh sáng từ các ngôi sao sáng gần đó để đo chính xác độ lệch khỏi nguồn mờ.”
Nhóm của Sahu ước tính rằng lỗ đen bị cô lập di chuyển qua Dải Ngân hà với tốc độ 100.000 dặm một giờ, đủ nhanh để đi từ Trái đất đến Mặt trăng trong vòng chưa đầy ba giờ. Điều đó nhanh hơn hầu hết các ngôi sao lân cận khác trong khu vực thiên hà của chúng ta.
Tôi hy vọng rằng với thông tin này, bạn có thể tìm hiểu thêm về lỗ đen trong Dải Ngân hà đã phát hiện ra đặc điểm của nó.