Hố đen – những vùng không gian bí ẩn với lực hấp dẫn cực mạnh – luôn khiến giới thiên văn tò mò. Vậy hố đen nhỏ nhất từng được phát hiện là gì? Kích thước ra sao, nằm ở đâu và nó ảnh hưởng thế nào đến vũ trụ? Bài viết sẽ giúp bạn khám phá tất cả.
Hố đen nhỏ nhất từng được phát hiện là gì?
Hố đen là những thiên thể có lực hấp dẫn mạnh đến mức ngay cả ánh sáng cũng không thể thoát ra. Phần lớn hố đen được biết đến có khối lượng rất lớn, nhưng hố đen nhỏ nhất từng được phát hiện lại khiến các nhà khoa học vô cùng bất ngờ vì nó chỉ lớn hơn một chút so với sao neutron – loại sao đậm đặc còn sót lại sau khi một ngôi sao nổ siêu tân tinh.
Thông tin chi tiết về hố đen nhỏ nhất: “The Unicorn”
Tên biệt danh: The Unicorn – do nó hiếm và đặc biệt
Phát hiện: Năm 2021, bởi nhóm nhà thiên văn học từ Đại học bang Ohio (Hoa Kỳ)
Vị trí: Cách Trái Đất khoảng 1.500 năm ánh sáng, thuộc chòm sao Nhân Mã (Monoceros)
Khối lượng: Khoảng 3 lần khối lượng Mặt Trời – nhỏ nhất từng ghi nhận ở một hố đen cấp sao
Cấu trúc: Là một phần của hệ sao đôi, với bạn đồng hành là một ngôi sao khổng lồ đỏ đang bị kéo giãn do lực hấp dẫn của hố đen
Cơ chế phát hiện
Không giống các hố đen được phát hiện nhờ phát xạ tia X hoặc bức xạ mạnh, The Unicorn được phát hiện thông qua tác động hấp dẫn của nó lên ngôi sao đồng hành. Khi sao đỏ bị kéo giãn và dao động một cách bất thường, các nhà khoa học suy luận rằng có một vật thể vô hình và đậm đặc – chính là một hố đen siêu nhẹ – đang ảnh hưởng đến nó.
>>>Thông tin liên quan: Tại sao hố đen phát ra tia X? Nguyên nhân và cơ chế
Quá trình phát hiện và xác minh
Quá trình phát hiện và xác minh hố đen nhỏ nhất là một chuỗi các bước khoa học nghiêm ngặt, bắt đầu từ quan sát biến đổi của ngôi sao đồng hành, phân tích phổ, loại trừ các khả năng khác, đến mô phỏng và đối chiếu với lý thuyết
Khởi đầu bằng quan sát quang học
Các nhà thiên văn học bắt đầu nhận thấy sự bất thường trong quỹ đạo và chuyển động của ngôi sao đồng hành trong hệ sao đôi. Ngôi sao này có những biến đổi về vận tốc và ánh sáng không giải thích được bằng các vật thể thông thường.
Sử dụng kỹ thuật phổ học để phân tích
Bằng việc phân tích phổ ánh sáng của ngôi sao, các nhà khoa học phát hiện ra những thay đổi định kỳ, cho thấy có một vật thể vô hình với lực hấp dẫn lớn tác động lên nó. Đây là dấu hiệu gián tiếp chứng minh sự tồn tại của một hố đen.
Phân tích dữ liệu và loại trừ các khả năng khác
Các nhóm nghiên cứu tiến hành loại trừ khả năng ngôi sao đồng hành là sao neutron hoặc sao lùn trắng bằng cách tính toán khối lượng tối thiểu của vật thể vô hình. Kết quả cho thấy khối lượng vật thể nằm ngoài phạm vi của các loại sao đó, xác nhận nó là một hố đen.
Xác minh qua mô phỏng và đối chiếu với các mô hình lý thuyết
Các nhà khoa học sử dụng các mô phỏng máy tính dựa trên định luật vật lý và thuyết tương đối để tái tạo quỹ đạo và tương tác hấp dẫn trong hệ sao. Kết quả mô phỏng khớp với quan sát thực tế, củng cố thêm bằng chứng về sự tồn tại của hố đen nhỏ nhất.
Công bố và đánh giá từ cộng đồng khoa học
Phát hiện được công bố trên các tạp chí khoa học uy tín và được đánh giá, thảo luận rộng rãi trong cộng đồng thiên văn học, giúp xác nhận tính hợp lệ và tầm quan trọng của phát hiện.
>>>Khám phá thêm nội dung hay: Liệu hố đen có thể là cổng du hành thời gian không?
Dù nhỏ hơn nhiều so với các hố đen siêu khối lượng, hố đen nhỏ nhất từng được phát hiện vẫn là một phát hiện đột phá của ngành thiên văn học. Nó mở ra cơ hội hiểu rõ hơn về quá trình hình thành sao, cái chết của chúng và bản chất thực sự của không-thời gian.
