Giáo sư vật lý thiên văn hướng dẫn cách nhảy vào lỗ đen sao cho "an toàn" và những sự kiện có thể xảy ra

Kiến thức của chúng ta về hố đen đã cải thiện rất nhiều trong thời gian gần đây, với các công trình cột mốc như bức ảnh của siêu hố đen thiên hà Messier 87 và phát hiện gần đây về một siêu lỗ đen có khối lượng gấp 3 lần mặt trời ngay trong thiên hà của chúng ta. Liệu điều gì sẽ xảy ra nếu chúng ta quyết định đi bước tiếp theo: ghé thăm, thậm chí là đi vào hố đen?

Đầu tiên, để có thể sống sót đủ lâu để khám phá hố đen, bạn phải tìm được một hố đen thật lớn đã - theo Janna Levin, giáo sư thiên văn học tại Trường Barnard thuộc Đại học Columbia. hốđen hình thành khi vật chất bị nén chặt trong một không gian rất nhỏ, giống như khi một ngôi sao lớn đến mức lực hấp dẫn quá mạnh khiến ngôi sao tự nén khối lượng của mình lại, tạo ra một điểm trong không gian có lực hấp dẫn vô hạn - một Điểm Kỳ Dị (singularity). Khu vực xung quanh hút mọi thứ tình cờ đi ngang qua còn tên gọi chân trời sự kiện.

Kiến thức của chúng ta về lỗ đen đã cải thiện rất nhiều trong thời gian gần đây, với các công trình cột mốc như bức ảnh của siêu lỗ đen thiên hà Messier 87 và phát hiện gần đây về một siêu lỗ đen có khối lượng gấp 3 lần mặt trời ngay trong thiên hà của chúng ta.

Khi vật chất ngày càng bị hút vào trong điểm kỳ dị ở trung tâm lỗ đen, chân trời sự kiện ngày càng mở rộng. Nếu bạn vô tình nhảy vào trong một lỗ đen nhỏ, cho là có đường kính 100 dặm - bạn sẽ tiến rất gần tới điểm lực hấp dẫn vô hạn. Sự thay đổi về lực hấp dẫn trước cả khi đi qua chân trời sự kiện lớn đến mức bạn sẽ bị từ từ kéo dài ra thành sợ, một một quá trình đáng sợ có tên mỳ Ý hóa - spaghettification.

Thay vào đó, bạn nên ngắm tới một lỗ đen khổng lồ, giống như lỗ đen của thiên hà M87, lớn gấp 3 triệu lần đường kính Trái Đất. Khi đi qua chân trời sự kiện bạn còn cách điểm kỳ dị 12 tỉ dặm. Bạn sẽ đơn giản là trôi qua, một lúc lâu. Bạn có thể trôi suốt một năm trước khi bị tâm lỗ đen hủy diệt hoàn toàn.

Thêm nữa, bạn nên tránh các lỗ đen với các đĩa bồi tụ. Khoàng 1% các siêu lỗ đen hình thành các đĩa vật chất xoay rất nhanh, chúng có thể có nhiệt độ tới hàng triệu độ và tạo ra những từ trường lớn nhất có thể đo đạc được. Các từ trường mạnh cỡ này thường có khả năng tắt đi hệ thần kinh của bạn và kéo các phân tử trong cơ thể bạn ra thành nhiều sợi siêu nhỏ tới khi bạn tan rã.

Nếu vậy thì các nhà khoa học nghiên cứu lỗ đen kiểu gì?

Bức ảnh trên là sản phẩm của kính viễn vọng Chân trời Sự kiện, kết quả của sự hợp tác giữa hơn 200 nhà nghiên cứu trên toàn cầu. Họ sử dụng một kỹ thuật có tên gọi baseline interferometry trong đó 8 đài quan sát radio trên thế giới cùng đồng bộ và tạo nên một kính viễn vọng radio có kích cỡ to bằng Trái Đất, đủ mạnh để thực hiện những quan sát với độ phân giải cao gấp 4.000 lần Kính viễn vọng Hubble.

Gần đây nhóm cũng đã công bố thêm các hình ảnh mới cho thấy tốc độ lỗ đen M87 nuốt chửng những vật thể xung quanh và thể hiện cấu trúc từ trường như mạng nhện, xoay quanh lỗ đen và tạo ra những sóng vật chất khổng lồ.

Nếu bạn vẫn muốn khám phá, bạn có thể thăm dò khu vực ‘ergosphere’ của lỗ đen. Đây là khu vực bên ngoài chân trời sự kiện nơi không gian xoay tròn cùng lỗ đen. Có giả thiết rằng có thể có nguyên cả những hệ mặt trời bên trong khu vực này. Nếu kẹt ở đây, bạn vẫn còn có đường thoát: Bằng cách ném một thiên thạch nhỏ vào trong lỗ đen, bạn có thể lợi dụng mô men xoay này để ‘bắn’ mình tới nơi an toàn.

Nếu bạn đã quyết tâm nhảy thẳng vào tâm lỗ đen, thì bạn cũng sẽ không tiếc đâu.

Nếu bạn đã quyết tâm nhảy thẳng vào tâm lỗ đen, thì bạn cũng sẽ không tiếc đâu. Khi gần tới lỗ đen, bạn sẽ thấy ánh sáng của toàn vũ trụ dường như bị bóp méo bởi lực hấp dẫn khổng lồ của lỗ đen. Nó giống như đi qua một nhà gương vậy. Ánh sáng từ các vì sao sẽ trôi trên bầu trời, bạn có thể thấy một vật thể để lại nhiều di ảnh vì lỗ đen bẻ cong ánh sáng phản chiếu từ vật thể. Nhưng màn pháo hoa chưa dừng ở đây. Bên trong lỗ đen không hề đen. Đó là một cánh cửa một chiều tới một chiều không gian chứa đựng hàng kỷ nguyên ánh sáng bị khóa lại trong đó. Bạn sẽ nhìn thấy toàn bộ lịch sử lỗ đen từ khi hình thành trong một khoảnh khắc.

Thời gian cũng sẽ chậm lại do lực hấp dẫn vô hạn của lỗ đen. Từ bên ngoài nhìn vào, chuyển động của bạn chậm tới mức như đứng hình ở chân trời sự kiện, mặc dù bạn đã vào đến tâm lỗ đen rồi. Từ góc nhìn của bạn, vũ trụ dường như tăng tốc. Nếu bạn nhìn ngược lại khi trôi dần vào tâm lỗ đen, bạn có thể nhìn thấy như đang xem một bộ phim về toàn vũ trụ, ngay trước khi chết.

Khả năng vẫn có một cách thoát thân, nhưng điều này hoàn toàn nằm trong lĩnh vực vật lý lý thuyết. Lỗ đen cũng có thể là một lỗ sâu (wormhole), đưa bạn đến một vùng khác trong vũ trụ - trong tình trạng cơ thể đã phân rã thành nhiều hạt cơ bản. Tất cả bạn có thể trông đợi đó là khả năng các dữ kiện lượng tử về bạn được lưu giữ khi đi qua lỗ đen, và sự tồn tại của một dạng ‘linh hồn’ đủ kiên nhẫn dành vô hạn thời gian để lắp ráp lại cỗ máy sinh học từng là bạn.

Theo PopularMechanics