Chúng ta sắp có bức ảnh chụp đầu tiên về hố đen

Trong một nỗ lực toàn cầu của nhiều kính viễn vọng trên thế giới, dự án Kính viễn vọng Chân trời Sự kiện đang tham vọng chụp được bức ảnh đầu tiên của Hố Đen.

Rất ít vật thể trong vũ trụ mang theo mình những bí ẩn tương tự hố đen. Hố đen được hình thành khi những ngôi sao sụp đổ, làm biến dạng không gian và thời gian, kéo vào trong bất cứ thứ gì gần đó với lực hấp dẫn không thể tưởng tượng được. Ngay cả ánh sáng cũng không thể thoát khỏi lực hút của chúng. Đó là lý do tại sao chúng bí ẩn đến vậy, bởi chúng ta không thể quan sát được những hố đen này. Tuy nhiên, một dự án mang tên ‘Event Horizon Telescope (tạm dịch: Kính viễn vọng Chân trời Sự kiện)’ có thể sắp sửa đưa ra bức ảnh đầu tiên về một hố đen ngoài đời thực. Các nhà nghiên cứu đã công bố “một kết quả chấn động” trong tuần này.

Hố đen là thứ còn sót lại sau khi một ngôi sao khổng lồ (lớn hơn mặt trời ít nhất 10 lần) cạn kiệt nhiên liệu và sụp đổ thành một điểm kỳ dị không-thời gian. Những ngôi sao nhỏ hơn thường kết thúc dưới dạng sao neutron hoặc sao lùn trắng (tương tự như số phận của mặt trời). Theo như chúng ta biết hiện nay, việc chụp ảnh hay quan sát điểm kỳ dị không-thời gian này là điều không thể, nhưng chúng ta có thể có một cái nhìn thoáng, hé mở vào chân trời sự kiện.

Chân trời sự kiện của một hố đen là những gì khiến nó trở nên ‘đen’. Trước khi tiếp cận điểm kỳ dị, vật chất và năng lượng phải đi qua chân trời sự kiện này. Nó là ranh giới bao xung quanh điểm kỳ dị. Một khi vượt qua ranh giới này, không gì có thể quay trở lại nữa. Nếu có thể chụp được bức ảnh về chân trời sự kiện của một hố đen, các nhà khoa học sẽ có thể giải đáp được một số các vấn đề vật lý hóc búa nhất từ trước tới nay và Kính thiên văn Chân trời Sự kiện sẽ có thể mang đến điều đó trong vài ngày tới.

Kính thiên văn Chân trời Sự kiện được cấu tạo từ nhiều kính viễn vọng vô tuyến từ khắp nơi trên thế giới. Chúng sẽ chụp quét bầu trời trong một nỗ lực phối hợp nhằm tạo ra một bức ảnh chụp toàn cảnh của một chân trời sự kiện. Dự án nhằm mục đích khiến hình bóng của chân trời sự kiện của một hố đen hiện lên trên một phông nền sáng. Dưới đây là hình ảnh mockup (mang tính minh họa) về hố đen.

Hơn 100 năm trước, Einstein đã mô tả các kích thước và hình dạng mà chúng ta có thể quan sát thấy trong các chân trời sự kiện. Cho đến nay, các dự đoán của Einstein đã được chứng minh là đúng bằng quan sát và thử nghiệm. Nếu có thể quan sát được một chân trời sự kiện, chúng ta có thể xác nhận một khía cạnh khác của thuyết tương đối rộng.

Trước những quan sát tiềm năng, các nhà khoa học đã sử dụng GPU (bộ xử lý đồ họa) để mô hình hóa tất cả các hình dạng giả thuyết của một chân trời sự kiện. Nhóm nghiên cứu đã thu thập được hàng trăm gigabyte dữ liệu thể tích 3D mô tả các chân trời sự kiện tiềm năng. Họ sẽ so sánh bộ dữ liệu này với những gì Kính viễn vọng Chân trời Sự kiện thực sự nhìn thấy. Dự án Kính viễn vọng Chân trời Sự kiện và Quỹ Khoa học Quốc gia Hoa Kỳ sẽ tổ chức buổi họp báo về kết quả vào thứ Tư, ngày 10 tháng 4, đến lúc đó chúng ta  có thể có được bức ảnh chụp đầu tiên về hố đen.

Nhật Quang biên dịch (theo Extremetech)