Lỗ đen (hố đen) là gì?

Bài viết dưới đây là những khái niệm cơ bản về hố đen (hay lỗ đen), mới các bạn cùng tham khảo.

Lỗ đen (hố đen hoặc hốc đen) là một vùng trong không-thời gian mà trường hấp dẫn ngăn cản mọi thứ, bao gồm cả ánh sáng cũng không thể thoát ra.

Lỗ đen gọi là 'đen' bởi vì nó hấp thụ mọi bức xạ và vật chất hút qua chân trời sự kiện , giống như một vật đen tuyệt đối trong nhiệt động lực học; nó cũng không phải là một loại 'lỗ' hay 'hố' nào mà là vùng không thời gian không để cho một thứ gì thoát ra.

Lỗ đen (hố đen) là gì?

Lỗ đen gọi là 'đen' bởi vì nó hấp thụ mọi bức xạ và vật chất hút qua chân trời sự kiện.

Lý thuyết trường lượng tử trong không thời gian cong tiên đoán tại chân trời sự kiện lỗ đen có phát ra bức xạ giống như vật đen có nhiệt độ nhất định phát ra bức xạ nhiệt. Nhiệt độ này tỉ lệ nghịch với khối lượng của lỗ đen, khiến cho rất khó quan sát được bức xạ này đối với các lỗ đen có khối lượng sao hay trung bình.

Theo lý thuyết, lỗ đen khối lượng sao hình thành từ sự suy sụp hấp dẫn của những sao có khối lượng rất lớn trong giai đoạn cuối của quá trình tiến hóa. Sau khi hình thành, chúng tiếp tục thu hút vật chất từ môi trường xung quanh, và khối lượng tăng dần lên theo thời gian. Cùng với quá trình hòa trộn và sáp nhập hai hay nhiều lỗ đen mà tồn tại những lỗ đen khổng lồ với khối lượng từ vài triệu cho đến hàng chục tỷ lần khối lượng Mặt Trời. Các dự án khảo sát cho thấy đa phần tại trung tâm thiên hà lớn đều tồn tại ít nhất một lỗ đen khổng lồ.

Mặc dù theo định nghĩa nó là vật thể đen hoàn toàn hay vô hình, sự tồn tại của lỗ đen có thể suy đoán thông qua tương tác của nó với môi trường vật chất xung quanh và bức xạ như ánh sáng. Vật chất rơi vào lỗ đen hình thành lên vùng bồi tụ, ở đây vật chất va chạm và ma sát với nhau, trở thành trạng thái plasma phát ra bức xạ cường độ lớn; khiến môi trường bao quanh lỗ đen trở thành một trong những vật thể sáng nhất trong vũ trụ.

Nếu có một ngôi sao quay quanh lỗ đen, hình dáng và chu kỳ quỹ đạo của nó cho phép các nhà thiên văn tính ra được khối lượng của lỗ đen và khoảng cách đến nó. Những dữ liệu này giúp họ phân biệt được thiên thể đặc là lỗ đen hay sao neutron... Theo cách này, nhiều lỗ đen được phát hiện ra nằm trong hệ sao đôi, và tại trung tâm Ngân Hà có một lỗ đen khổng lồ với khối lượng xấp xỉ 4,3 triệu lần khối lượng Mặt Trời.

Lý thuyết về lỗ đen, nơi có trường hấp dẫn mạnh tập trung trong vùng không thời gian nhỏ, là một trong số những lý thuyết cần sự tổng hợp của thuyết tương đối tổng quát miêu tả lực hấp dẫn với Mô hình chuẩn của cơ học lượng tử. Và hiện nay, các nhà lý thuyết vẫn đang trên con đường xây dựng thuyết hấp dẫn lượng tử để có thể miêu tả vùng kì dị tại trung tâm lỗ đen.

Sự tồn tại của lỗ đen có thể suy đoán thông qua tương tác của nó với môi trường vật chất xung quanh và bức xạ như ánh sáng.

Sự kiện đo được trực tiếp đầu tiên về sóng hấp dẫn do nhóm LIGO loan báo ngày 11 tháng 2 năm 2016 cũng đã chứng minh trực tiếp sự tồn tại hệ hai lỗ đen khối lượng sao quay quanh nhau và cuối cùng sát nhập để tạo thành một lỗ đen quay khối lượng lớn hơn.

Chân trời sự kiện

Bề mặt biểu kiến của lỗ đen được định nghĩa tại chân trời sự kiện—biên giới trong không thời gian mà khi vượt qua nó vật chất và bức xạ chỉ có thể đi về tâm lỗ đen. Không một thứ gì, ngay cả ánh sáng, có thể từ trong lỗ đen thoát ra ngoài chân trời sự kiện. Chân trời sự kiện được định nghĩa như vậy bởi vì đối với những sự kiện xảy ra bên trong nó, mọi thông tin của sự kiện không thể vượt ra ngoài để đến được một quan sát viên ở xa lỗ đen, khiến cho người đó không thể biết được bên trong nó là như thế nào.

Vùng kì dị

Một đặc điểm của thuyết tương đối tổng quát đó là trong các nghiệm miêu tả lỗ đen, tại trung tâm của nó có một vùng kì dị hấp dẫn, nơi độ cong không thời gian có giá trị vô hạn (hay kì dị độ cong).

Cách gọi điểm kì dị hay vòng tròn kì dị hấp dẫn chỉ là tên gọi cho dễ phổ biến. Chúng thường được biểu diễn trên không gian hai hay ba chiều nhằm dễ hình dung bằng trực giác. Còn thực tế vùng kì dị nằm trong không thời gian bốn chiều, và 'điểm kì dị' hấp dẫn không phải là điểm hình học Euclid như định nghĩa của nó.

Từ khoá : Lỗ đen, hố đen, là gì

TIN LIÊN QUAN

Một trong những bí ẩn kỳ quái nhất của Mặt trời đã được giải mã

Cần 8 phút để ánh sáng từ Mặt trời tiếp cận đến Trái đất, nhưng các nhà khoa học chỉ cần khoảng thời gian ít hơn như thế để giải quyết nghịch lý gây đau đầu nhất của ngôi sao này.

Sao Neutron là gì?

Trong bài viết này, chúng ta cùng đi tìm hiểu sao Neutron là gì và nó được hình thành như thế nào nhé!

Phát hiện hố đen lớn gấp 100.000 lần Mặt Trời gần trung tâm dải Ngân Hà

Một hố đen được cho là lớn nhất từng được biết đến trong số các hố đen thuộc loại trung bình (intermediate-mass) vừa được phát hiện gần tâm dải Ngân Hà. Các nhà thiên văn học từ Đại học Keio, Nhật Bản, đã quan sát thấy một thứ trông giống như một

Sự hình thành vũ trụ - Giả thuyết bởi DuongHero

Vũ trụ là gì, vật chất từ đâu tới, các thiên hà, ngân hà, hệ sao, và các hành tinh được hình thành từ đâu…? Cho đến nay thuyết Bigbang của nhà bác học Albert Einstein vẫn là thuyết trả lời và giải thích được những câu hỏi hỏi hóc búa đó. Mình chỉ

Dự báo thời tiết: Chấm dứt nắng nóng Bắc bộ mưa giông kéo dài

Ngày và đêm hôm nay, 28-5, trời có lúc có mưa rào và giông, trời mát mẻ, nhiệt độ cao nhất ngày hôm nay chỉ ở mức 30-32 độ C, thấp nhất đêm nay là 24-26 độ C.

Vòng xoắn trên các Lỗ Đen cho thấy vụ nổ lớn Big Bang chưa từng xảy ra

Chúng ta có thể đang sống trong một vũ trụ co giãn thay vì hình thành bởi vụ nổ lớn Big Bang. Juliano César Silva Neves – nhà vật lý từ trường Đại học Campinas ở Brazil không phải là một người hâm mộ ý tưởng ‘thời gian được bắt đầu với cái gọi là

Nhiệt độ trong ô tô đỗ ngoài trời nắng có thể lên tới 55 độ C

Đối với người lái ô tô, điều đáng sợ nhất là phải đỗ ô tô ngoài trời trong điều kiện thời tiết nắng nóng như hiện nay. Nguyên nhân là bởi khi đỗ xe ngoài trời, lượng nhiệt từ ánh nắng, mặt đường và môi trường xung quanh sẽ bị hấp thụ trực tiếp vào

Không thể tin được: Nhiệt độ yên xe máy phơi ngoài nắng lên tới gần 80 độ

Trong những ngày vừa qua, Hà Nội đang trải qua đợt nắng nóng gay gắt nhất từ đầu mùa hè đến nay. Hôm nay, nhiệt độ ngoài trời tại khu vực Hà Nội lên đến hơn 40 độ C khiến người dân đều cảm thấy mệt mỏi, đặc biệt là nếu phải ra khỏi nhà và đi lại

THỦ THUẬT HAY

Cách tự theo dõi sức khỏe tại nhà bằng app Y Tế HCM trên điện thoại

Bạn có thể tự chăm sóc và theo dõi sức khỏe khi cách ly tại nhà (F0) bằng ứng dụng Y Tế HCM. Sau đây là hướng dẫn cách tự theo dõi sức khỏe tại nhà trên ứng dụng Y Tế HCM...

Bộ nhớ ROM hoạt động như thế nào?

Bộ nhớ chỉ đọc ROM (Read-only memory) là mạch tích hợp được lập trình với dữ liệu cụ thể từ khi được sản xuất. ROM được sử dụng không chỉ trong máy tính, mà trong hầu hết các thiết bị điện tử, công nghệ thông tin khác,

Microsoft đã phát hành Windows 10 Insider Preview build 17115 đến người dùng Insider Fast

Trong hai bản cập nhật được phát hành trước đó (Windows 10 build 17110 và 17112), hệ điều hành được cho là có khả năng cao bị reboot loop và một số lỗi liên quan đến Microsoft Store, do đó Windows 10 build 17115 hứa

Bật mí 10 tính năng mới trên phiên bản macOS 12 Monterey

Apple mới đây đã chính thức phát hành phiên bản macOS 12 Monterey dành cho các dòng máy Mac được hỗ trợ. Bản cập nhật đi kèm nhiều tính năng mới

Hướng dẫn khôi phục dữ liệu iPhone sau khi cập nhật lên iOS 12

Lời khuyên cho bạn là nên thực hiện sao lưu kể cả khi đang trên iCloud hoặc iTunes, nếu sao lưu thường xuyên thì bạn có thể sử dụng iPhone mà không phải sợ mất dữ liệu. Bạn nên tạo thói quen sao lưu thường xuyên để nếu

ĐÁNH GIÁ NHANH

Xiaomi Mi Max 3: Xứng đáng được xướng tên "ông trùm" ở tầm giá 6 triệu

Mi Max 3 vẫn sở hữu những điểm truyền thống của dòng Xiaomi Mi Max, nhất là ở màn hình - thứ đang ngày càng phát tướng qua các thế hệ Mi Max. Trên Mi Max 3, người dùng có cơ hội trải nghiệm một trong những màn hình

So sánh Galaxy S10 5G và Mi 11 Lite 5G: Flagship nào đáng mua nhất?

Galaxy S10 5G và Mi 11 Lite 5G là hai thiết bị cùng phân khúc được nhiều người quan tâm, thử mang lên bàn cân xem flagship nào đáng sở hữu nhất.

Đánh giá WD My Passport SSD 1 TB: USB-C, ruột là ổ M.2 SanDisk, hiệu năng khá nhưng giá quá cao

WD My Passport SSD là chiếc ổ SSD di động đầu tiên của Western Digital và cũng là đầu tiên trong dòng My Passport. Chiếc ổ này chỉ vừa được bán ra, có 3 tùy chọn dung lượng là 256/512 GB và 1 TB.