Hố đen là hiện tượng vũ trụ khổng lồ lớn đến mức ngay cả ánh sáng cũng không thể rời khỏi chúng. Hầu hết mọi người nghĩ rằng tất cả những gì các lỗ đen làm là ngồi xung quanh và ăn những phần khí hoặc bụi sai lầm.
Nhưng liệu các lỗ đen có thực sự có cuộc sống bên trong thú vị hơn không? Chẳng hạn, chúng có thể phát nổ không? Nếu vụ nổ có nghĩa là "sự giải phóng đột ngột, trong thời gian ngắn của một lượng năng lượng khổng lồ", thì câu trả lời là chắc chắn có. Và điều thú vị nhất là chúng thậm chí có thể phát nổ theo nhiều cách thú vị.
Có một cách mà các lỗ đen có thể phát nổ. Quá trình này được giải thích là do lỗ đen không hoàn toàn đen, được phát hiện bởi nhà vật lý thiên văn nổi tiếng Stephen Hawking vào năm 1976.
"Trong vật lý cổ điển, không gì có thể chui ra từ một cái lỗ", Sameer Mathur, một nhà vật lý tại Đại học Bang Ohio, nói với Live Science trong một email. "Nhưng Hawking phát hiện ra rằng, thông qua cơ học lượng tử, lỗ hổng từ từ lấy đi năng lượng của nó ở vô cực bằng cách phát ra bức xạ năng lượng thấp, được gọi là bức xạ Hawking."
Cho đến khi một lỗ đen hấp thụ vật chất mới, nó sẽ từ từ mất khối lượng khi phát ra bức xạ Hawking, nhưng tốc độ chậm. Một lỗ đen điển hình có khối lượng gấp vài lần Mặt trời phát ra khoảng một photon, hoặc một gói ánh sáng, mỗi năm. Với tốc độ này, một lỗ đen điển hình mất 10 ^ 100 năm để bốc hơi hoàn toàn.
Nhưng Hawking nhận ra rằng các lỗ đen nhỏ hơn bay hơi nhanh hơn nhiều. Khi một lỗ đen ngày càng nhỏ, nó phát ra ngày càng nhiều bức xạ. Trong những khoảnh khắc cuối cùng của cuộc đời, một lỗ đen phát ra rất nhiều bức xạ, và nhanh đến mức nó hoạt động giống như một quả bom, giải phóng một dòng bức xạ và hạt năng lượng cao.
Nếu các lỗ đen nhỏ (có kích thước bằng Trái đất) hình thành trong vũ trụ cực kỳ sơ khai, chúng sẽ mất vài tỷ năm để bay hơi, có nghĩa là những lỗ đen "nguyên thủy" này, nếu chúng tồn tại, đang bùng nổ khắp vũ trụ ngay bây giờ. Cho đến nay, các nhà thiên văn học không tìm thấy bằng chứng nào về các lỗ đen phát nổ nguyên thủy, nhưng chúng có thể ở xung quanh.
Các lỗ đen phát nổ theo một kiểu nổ khác mà không tìm thấy ở bất kỳ nơi nào khác trong vũ trụ do chuyển động quay của chúng. Quay các lỗ đen - còn được gọi là lỗ đen Kerr theo tên nhà toán học người New Zealand Roy Kerr, người đầu tiên hiểu cách chúng hoạt động - tạo ra một bầu khí quyển xung quanh chân trời sự kiện của chúng. Bầu không gian là một vùng không gian kéo dài, nơi không có gì có thể đứng yên. Bất cứ thứ gì rơi vào một lỗ đen đang quay đều bắt đầu quay xung quanh nó khi hạt đi vào bầu khí quyển.
Không-thời gian xung quanh một lỗ đen quay cũng có thể thu hút các photon. Nếu có đủ photon, chúng có thể bật ra khỏi nhau hoặc bất kỳ hạt đi lạc nào. Đôi khi sự nảy lên khiến các photon rời khỏi bầu không khí. Nhưng trong những trường hợp khác, sự dội lại khiến các photon rơi sâu hơn vào lỗ đen, nơi chúng thu được năng lượng. Sau đó, chúng có thể tiêu biến trở lại quỹ đạo cao hơn và sau đó lại rơi xuống một lần nữa.
Với mỗi lần lặp lại quá trình này và với mỗi chuyến đi quanh lỗ đen, photon sẽ thu được năng lượng. Quá trình này được gọi là "overradiation". Nếu photon cuối cùng bị phá vỡ, nó sẽ có một lượng năng lượng khổng lồ so với khi nó bắt đầu cuộc hành trình lần đầu tiên.
Nếu có đủ photon tham gia vào quá trình này, chúng có thể bùng phát cùng một lúc với năng lượng đáng kinh ngạc, biến thành cái gọi là "bom lỗ đen". Ngay cả khi bản thân lỗ đen không phát nổ, hiệu ứng siêu chiếu xạ này một lần nữa cho thấy lỗ đen có thể ảnh hưởng đến môi trường mạnh mẽ như thế nào.
Cách phổ biến nhất mà các lỗ đen gây ra không phải là do chúng tự hủy, mà là bởi lực hấp dẫn không thể cưỡng lại của chúng. Các lỗ đen siêu lớn được tìm thấy ở trung tâm của các thiên hà, và đôi khi các đám vật chất lớn, chẳng hạn như các ngôi sao, đi qua quá gần. Khi điều này xảy ra, ngôi sao bị xé toạc bởi tác động của thủy triều, và sự xé rách này dẫn đến sự giải phóng năng lượng bùng nổ. Các nhà thiên văn học trên Trái đất có thể quan sát sự giải phóng năng lượng này như một vụ nổ tia X và tia gamma ngắn nhưng cường độ cao.
Ngoài việc cắt nhỏ các ngôi sao, các lỗ đen siêu lớn này thường thu thập các đám vật chất liên tục xoáy xung quanh chúng trong các đĩa bồi tụ khổng lồ. Đĩa bồi tụ đạt đến nhiệt độ hàng triệu độ, khiến chúng trở thành vật thể sáng nhất trong vũ trụ - một đĩa phát sáng có thể phát sáng hơn một triệu thiên hà cùng một lúc.
Ở công suất cực đại của chúng, các đĩa tạo ra điện trường và từ trường kéo một số vật liệu đĩa xung quanh các lỗ đen thành các tia phản lực mỏng và dài kéo dài hàng chục nghìn năm ánh sáng. Mặc dù các phản lực này không phải là vụ nổ về mặt kỹ thuật, nhưng chúng vẫn khá dữ dội.
Bạn có thể giúp Ukraine chiến đấu chống lại những kẻ xâm lược Nga. Cách tốt nhất để làm điều này là quyên góp quỹ cho Các lực lượng vũ trang của Ukraine thông qua Cuộc sống tiết kiệm hoặc thông qua trang chính thức NBU.
Đọc thêm: