Lỗ đen là gì?

Trên bầu trời sao nhấp nháy. Trừ các hành tinh ra, tuyệt đại bộ phận các ngôi sao là những hằng tinh giống như Mặt Trời, chúng đều tự phát sáng và phát nhiệt.

Có phải các ngôi sao trên trời đều sáng cả không?

Mấy chục năm trước các nhà khoa học căn cứ Thuyết tương đối rộng của Anhxtanh đã dự đoán có một thiên thể gọi là lỗ đen (hay lỗ đen). Nghe tên thì biết, lỗ đen là không sáng. Vậy lỗ đen là gì?

Lỗ đen là một loại thiên thể rất kỳ quái, thể tích của nó rất nhỏ, độ dày đặc rất cao, khối lượng mỗi cm3 có thể đạt đến mấy chục tỉ tấn, thậm chí nhiều hơn. Nếu từ lỗ đen lấy xuống một mẫu vật chất to bằng hạt gạo thì phải dùng mấy vạn chiếc tàu cỡ vạn tấn mới có thể chở hết.

Nếu biến Mặt Trời thành một lỗ đen thì bán kính của nó thu nhỏ lại chưa đến 3 km.

Vì mật độ của lỗ đen rất lớn, cho nên lực hút của nó cũng rất mạnh. Mọi người đều biết, vì sức hút của Trái Đất mà quả bóng đá đi vẫn rơi xuống đất. Vệ tinh nhân tạo phải có tốc độ rất lớn mới có thể khắc phục được sức hút của Trái Đất để bay vào vũ trụ. Tình hình của lỗ đen và Trái Đất hoàn toàn khác hẳn, lực hút của lỗ đen vô cùng mạnh, tất cả các vật chất trong nội bộ lỗ đen bao gồm cả ánh sáng có tốc độ nhanh như thế cũng không thoát khỏi sức hút khổng lồ của nó. Không những thế mà nó còn có thể hút tất cả ánh sáng và các vật chất khác xung quanh nó. Lỗ đen giống như một cái hố không đáy, bất cứ vật gì đến đó thì không thể thoát ra được. Cho nên đặt tên lỗ đen là hình tượng rất rõ về bản chất của nó.

Lỗ đen nhìn không thấy, vậy dùng biện pháp gì để tìm thấy nó? Ta phải lợi dụng sức hút khổng lồ của nó. Nếu lỗ đen là một thành viên của hệ thống song tinh, thành viên khác là một hằng tinh có thể quan sát được thì vì lực hút của lỗ đen mà hằng tinh vận động sẽ phát sinh sự biến đổi có quy luật, từ sự biến đổi này có thể khám phá ra sự tồn tại của lỗ đen.

Ngoài ra các vật chất xung quanh lỗ đen, dưới sức hút mạnh mẽ của nó sẽ biểu hiện thành những phương thức vận động kỳ lạ. Khi chúng cuồn cuộn xoáy vào lỗ đen sẽ phát ra tia X và tia γ rất mạnh. Đó lại là một cách nữa để tìm ra lỗ đen. Ngoài ra lỗ đen còn ảnh hưởng đến sự lan truyền của tia sáng, sản sinh ra hiện tượng thấu kính hút. Đương nhiên việc tìm kiếm lỗ đen không phải là dễ dàng.

"Thiên Nga X-1" là nguồn tia X rất mạnh, nó có một ngôi sao bạn nhìn không thấy, căn cứ sự chuyển động của "Thiên Nga X-1" có thể phán đoán khối lượng của ngôi sao bạn này gấp 10 lần Mặt Trời, rất nhiều người cho rằng có thể đó là một lỗ đen cấp hằng tinh. Các nhà thiên văn còn phát hiện rất nhiều hạch nhân của hệ sao có hoạt động rất mạnh, gọi chúng là nhân của hệ sao hoạt động. Trung tâm của nó có thể là những lỗ đen khổng lồ, đồng thời với sự nuốt chửng vật chất xung quanh, nó còn phát ra nguồn năng lượng rất lớn. Có người còn cho rằng trung tâm hệ Ngân hà cũng có một lỗ đen rất lớn, khối lượng của nó gấp hàng triệu lần Mặt Trời.