Hai hố đen hợp nhất: Sự kiện làm rung chuyển không-thời gian

Khi hai vật thể tối tăm và bí ẩn nhất vũ trụ lao vào nhau, chúng tạo nên một trong những sự kiện dữ dội nhất từng được biết đến.

Hố đen vốn nổi tiếng vì khả năng nuốt chửng mọi thứ, kể cả ánh sáng. Nhưng điều kỳ lạ là khi hai hố đen gặp nhau, chúng không tạo ra một vụ nổ khổng lồ như nhiều người vẫn tưởng. Thay vào đó, chúng thực hiện một "điệu nhảy tử thần" kéo dài hàng triệu, thậm chí hàng tỷ năm trước khi hợp nhất thành một hố đen lớn hơn.

Ảnh: research.gatech

Ban đầu, hai hố đen quay quanh nhau trong một hệ nhị phân. Mỗi vòng quay khiến chúng phát ra sóng hấp dẫn – những gợn sóng trong chính cấu trúc của không-thời gian như Albert Einstein đã tiên đoán trong Thuyết tương đối rộng hơn một thế kỷ trước. Sóng hấp dẫn mang năng lượng ra khỏi hệ, khiến khoảng cách giữa hai hố đen ngày càng thu hẹp. Khi chỉ còn cách nhau vài trăm kilomet, chúng lao quanh nhau với tốc độ lên tới hơn một nửa tốc độ ánh sáng, hoàn thành hàng chục vòng mỗi giây trước khi hợp nhất.

Ảnh: nspirement

Khoảnh khắc va chạm diễn ra cực kỳ nhanh, chỉ kéo dài vài phần nghìn giây. Hai chân trời sự kiện hòa vào nhau, tạo thành một hố đen mới có khối lượng lớn hơn. Tuy nhiên, tổng khối lượng của hố đen mới lại nhỏ hơn tổng khối lượng ban đầu của hai hố đen. Phần "khối lượng bị mất" thực ra đã chuyển hóa thành năng lượng của sóng hấp dẫn theo công thức nổi tiếng E = mc². Trong một số vụ hợp nhất, lượng năng lượng giải phóng dưới dạng sóng hấp dẫn trong vài phần giây còn lớn hơn tổng năng lượng phát ra từ toàn bộ các ngôi sao trong vũ trụ quan sát được trong cùng khoảng thời gian.

Ảnh: news.gatech

Điều đáng chú ý là chúng ta gần như không thể quan sát trực tiếp sự kiện này bằng kính thiên văn thông thường, bởi hố đen không phát sáng. Bước ngoặt đến vào năm 2015, khi LIGO lần đầu tiên ghi nhận tín hiệu sóng hấp dẫn mang tên GW150914, được tạo ra từ sự hợp nhất của hai hố đen cách Trái Đất khoảng 1,3 tỷ năm ánh sáng. Khám phá này không chỉ xác nhận dự đoán của Einstein mà còn mở ra một kỷ nguyên hoàn toàn mới: con người có thể "lắng nghe" vũ trụ thay vì chỉ quan sát nó bằng ánh sáng.

Ngày nay, các đài quan sát như LIGO, Virgo Collaboration và KAGRA đã phát hiện hàng trăm sự kiện hợp nhất hố đen. Mỗi tín hiệu là một "bản ghi âm" của những vụ va chạm diễn ra cách chúng ta hàng triệu đến hàng tỷ năm ánh sáng, giúp các nhà thiên văn hiểu rõ hơn về sự hình thành hố đen, quá trình tiến hóa của các thiên hà và bản chất sâu xa của không-thời gian.

Giống cừu kỳ lạ với bốn sừng cong đối xứng và gần như không có đuôi

Nghịch lý Fermi- một trong những câu hỏi lớn nhất của vũ trụ học hiện đại

Vũ trụ có hàng trăm tỷ thiên hà và vô số hành tinh, nhưng vì sao nhân loại vẫn chưa tìm thấy bất kỳ nền văn minh ngoài Trái Đất nào?

Đó chính là câu hỏi cốt lõi của Nghịch lý Fermi – một trong những bí ẩn lớn nhất của thiên văn học hiện đại. Cái tên này bắt nguồn từ Enrico Fermi, người đã đặt ra câu hỏi nổi tiếng vào khoảng năm 1950: "Họ ở đâu?" Nếu vũ trụ rộng lớn đến vậy và sự sống thông minh không phải là điều hiếm gặp, lẽ ra con người đã phải nhìn thấy dấu vết của các nền văn minh ngoài hành tinh từ rất lâu.

Giải cứu kính thiên văn sắp rơi vì bão Mặt trời

Tập đoàn Northrop Grumman vừa phóng tên lửa Pegasus mang theo một tàu vũ trụ với sứ mệnh giải cứu một kính thiên văn đang mất dần độ cao, rơi dần về Trái đất.

Vụ phóng diễn ra tại quần đảo Marshall ở Thái Bình Dương hôm 3/7 đưa tàu Link của hãng Katalyst Space Technologies lên quỹ đạo với hành trình dự kiến 30 ngày.

Con tàu sở hữu 3 cánh tay robot này sẽ tiếp cận, bắt lấy đài quan sát Swift của NASA hiện đang rơi ngược về Trái đất.

Khám phá bất ngờ về cặp hành tinh khổng lồ tương đương sao Mộc

Các nhà thiên văn học thông báo mới phát hiện cặp hành tinh khổng lồ quay quanh ngôi sao cách Trái đất 1.110 năm ánh sáng và có kích thước tương đương sao Mộc.

Trong nghiên cứu đăng trên tạp chí Monthly Notices of the Royal Astronomical Society vào ngày 24/6, nhóm của chuyên gia George Dransfield (Đại học Oxford) cho biết vừa phát hiện một cặp hành tinh khổng lồ có kích thước tương đương sao Mộc. Tuy nhiên, 2 hành tinh này có khối lượng "nhẹ hơn cả kẹo bông gòn", thách thức hiểu biết về sự hình thành hành tinh của giới thiên văn.

Hai hành tinh trên quay quanh một ngôi sao cách Trái đất 1.110 năm ánh sáng (một năm ánh sáng tương đương 9.700 tỉ km). Theo đó, chúng trở thành những ngoại hành tinh (hành tinh ngoài Hệ Mặt trời) lớn nhất từng được ghi nhận có mật độ thấp hơn cả kẹo bông gòn.

Đọc nhiều nhất

Tin mới