Từ các tiểu hành tinh có khả năng xóa sổ một quốc gia trên bản đồ thế giới, cho đến các vụ nổ tia gamma hay siêu tân tinh có thể tiêu diệt toàn bộ sự sống trên trái đất. Không gian rộng lớn của vũ trụ còn chứa rất nhiều thứ có thể phá hủy hành tinh nhỏ bé của chúng ta.
Tổng quan
Dường như có thứ gì đó trong vũ trụ có vẻ đáng sợ hơn bất kỳ thứ gì mà chúng ta biết, một cái gì đó có thể xóa sạch mọi thứ khi nó đến gần.
Khi lỗ đen được tìm thấy, nhiều nhà khoa học đã đặt ra câu hỏi: “Liệu trái đất có thể bị nuốt chửng bởi một lỗ đen không?” Lỗ đen hay hố đen vũ trụ là một vật thể có lực hấp dẫn mạnh đến nỗi không gian và thời gian xung quanh nó bị biến đổi thành một cái “cống thoát nước” không đáy.
Không có gì, thậm chí là ánh sáng có thể di chuyển đủ nhanh để thoát khỏi lực hấp dẫn của lỗ đen khi nó vượt qua một ranh giới nhất định, được gọi là “chân trời sự kiện”.
Chân trời sự kiện là biên phía trong của không-thời gian gần một điểm kỳ dị, tất cả các loại vật chất nếu nằm dưới giới hạn này, kể cả các sóng điện từ hay ánh sáng đều không thể vượt ra ngoài. – wikipedia.
Vì vậy, lỗ đen trông giống như một máy hút bụi khổng lồ của vũ trụ với công suất vô hạn, làm lung lay mọi thứ trên đường đi của nó, và không để cho bất cứ thứ gì thoát ra ngoài.
Để xác định liệu một hố đen có thể nuốt trái đất hay không thì trước tiên chúng ta phải tìm ra chúng đang ở đâu. Nhưng vì lỗ đen không phát ra ánh sáng, vậy làm thế nào để chúng ta phát hiện ra chúng? May mắn thay, chúng ta có thể quan sát hiệu ứng trên không gian xung quanh chúng.
Khi vật chất tiếp cận một lỗ đen, trường hấp dẫn cực mạnh sẽ kéo nó đi tới tốc độ cao. Điều này tạo một lượng lớn ánh sáng trong không gian đó. Và đối với các vật quá xa để bị hút vào, lực hấp dẫn của lỗ đen vẫn có thể ảnh hưởng đến quỹ đạo của chúng.
Nếu chúng ta quan sát thấy một vài ngôi sao quay quanh một điểm trống rỗng, một lỗ đen có thể là nguyên nhân. Tương tự, ánh sáng đi đủ gần đến “chân trời sự kiện” sẽ bị lệch hướng trong một hiện tượng được gọi là “thấu kính hấp dẫn”.
Thấu kính hấp dẫn là một hiện tượng thiên văn, xảy ra khi ánh sáng và sóng điện từ nói chung phát ra từ một vật thể bị lệch hướng trên đường đi dưới tác dụng của lực hấp dẫn khi qua gần các thiên thể khác. – wikipedia.
Có hai loại lỗ đen vũ trụ
Hầu hết các lỗ đen mà khoa học đã tìm thấy có thể được phân thành 2 loại chính.
Lỗ đen khối lượng sao – lỗ đen sao
Lỗ đen khối lượng sao có khối lượng lớn gấp 100 lần so với mặt trời của chúng ta. Chúng được hình thành khi một ngôi sao khổng lồ tiêu thụ hết nhiên liệu hạt nhân và lõi của nó bị sụp đổ.
Các nhà khoa học đã quan sát thấy một vài trong số những vật thể này cách xa trái đất 3000 năm ánh sáng, và có thể có tới 100 triệu lỗ đen nhỏ chỉ trong một thiên hà.
Thiên hà là một hệ thống lớn các thiên thể và vật chất liên kết với nhau bằng lực hấp dẫn, bao gồm sao, tàn dư sao, môi trường liên sao chứa khí, bụi vũ trụ và vật chất tối, một loại thành phần quan trọng nhưng chưa được hiểu rõ.
Các thiên hà có nhiều đặc điểm đa dạng, từ các thiên hà nhỏ chứa vài triệu hành tinh đến những thiên hà khổng lồ chứa hàng nghìn tỷ hành tinh, mỗi ngôi sao đều quay quanh khối tâm của thiên hà chứa nó.
Sông Ngân, là thiên hà chứa Hệ Mặt Trời của chúng ta. Nó xuất hiện trên bầu trời như một dải sáng mờ kéo dài từ chòm sao Tiên Hậu (Cassiopeia) ở phía bắc đến chòm sao Nam Thập Tự (Crux) ở phía nam, và sáng nhất ở chòm sao Cung Thủ (Sagittarius) – trung tâm của dải ngân hà. – wikipedia.
Với số lượng lỗ đen nhiều như thế tồn tại trong một dải ngân hà, vậy chúng ta có nên lo lắng không? Tôi nghĩ là không. Mặc dù có kích thước lớn, các hố đen sao chỉ có bán kính khoảng 300km hoặc ít hơn, và do đó khả năng chúng nuốt chửng trái đất là rất khó có thể xảy ra.
Tuy nhiên, vì các trường hấp dẫn của lỗ đen có thể ảnh hưởng đến một hành tinh từ một khoảng cách xa, do đó chúng có thể gây nguy hiểm ngay cả khi không có va chạm trực tiếp.
Nếu một lỗ đen sao có khối lượng điển hình đi qua sao Hải Vương (Neptune), thì quỹ đạo của trái đất sẽ bị thay đổi đáng kể dẫn kết quả có thể là thảm khốc. Tuy nhiên, với kích thước bao la của thiên hà thì chúng ta cũng không phải lo lắng quá nhiều về các lỗ đen sao.
Lỗ đen siêu khối lượng
Chúng có khối lượng lớn hơn hàng triệu hoặc hàng tỷ lần so với mặt trời của chúng ta, và chân trời sự kiện của chúng có thể trải dài hàng tỷ kilomet. Những gã khổng lồ này đã phát triển to lớn bằng cách nuốt vật chất và sáp nhập với các lỗ đen khác.
Không giống như người anh em nhỏ bé của chúng, hố đen siêu khối lượng không đi lang thang trong không gian vũ trụ. Mà thay vào đó, chúng nằm ở trung tâm của các thiên hà và trong đó có thiên hà của chúng ta.
Hệ mặt trời của chúng ta nằm trong một quỹ đạo ổn định xung quanh một lỗ đen siêu khối lượng cư trú ở trung tâm của dải ngân hà, ở khoảng cách an toàn 25.000 năm ánh sáng.
Nhưng điều này có thể thay đổi bởi vì tính vô thường của vạn vật. Do đó, nếu các thiên hà va chạm với nhau, trái đất của chúng ta có thể bị ném về phía trung tâm, đủ gần để hố đen siêu khối lượng nuốt chửng.
Trên thực tế, một vụ va chạm giữa các thiên hà là có thể xảy ra. Thiên hà Tiên Nữ (Andromeda) được dự đoán là sẽ va chạm với thiên hà Sông Ngân của chúng ta trong khoảng 4 tỷ năm nữa kể từ bây giờ, có thể đây không phải là tin tức tuyệt vời cho trái đất thân yêu.
Nhưng trước khi chúng ta đánh giá về mặt tiêu cực của lỗ đen vì tính hủy diệt của chúng. Lỗ đen còn đóng một vai trò quan trọng trong việc hình thành các thiên hà, các khối xây dựng của vũ trụ. Các lỗ đen đã góp một phần trong việc biến vũ trụ trở thành một nơi sáng sủa và đáng kinh ngạc.
Nguồn: Ted-ed
