Hố đen vũ trụ dẫn đến đâu?

Hố đen là một vùng không - thời gian trong vũ trụ mà lực hấp dẫn của nó lớn tới mức ngay cả ánh sáng cũng không thể thoát ra được. Chính vì thế mà các nhà khoa học gặp rất nhiều khó khăn trong việc quan sát cũng như tìm hiểu cách thức hoạt động của chúng. Còn rất nhiều những điều bí ẩn xung quanh những hố đen này mà chúng ta chưa biết, cũng như chưa thể lý giải được.

Năm ngoái, ngành vật lý thiên văn vừa nhận được trái ngọt hơn bao giờ hết: lần đầu tiên chụp được ảnh hố đen vũ trụ. Tính tới thời điểm này, đây là bằng chứng hình ảnh duy nhất về sự tồn tại của hố đen vũ trụ.

Hố đen nằm tại trung tâm thiên hà Messier 87 – gọi tắt là M87, cách Trái Đất tới 53 triệu năm ánh sáng. Nó có khối lượng gấp 6,5 tỷ lần Mặt Trời, kích cỡ xấp xỉ Dải Ngân hà của chúng ta. Theo ước tính, nó rộng 1,5 ngày ánh sáng, tức 38 tỷ km. Đây là một trong những hố đen "nặng" nhất ta từng quan sát.

Câu hỏi được nhiều người quan tâm nhất về hố đen vũ trụ đó là: Hố đen vũ trụ dẫn đến đâu? Chúng hút mọi thứ vào, kể cả ánh sáng, thế thì vật chất đi vào trong đó sẽ thoát ra ở chỗ nào? Có lẽ nào hố đen dẫn đến một trường không gian khác? 

Câu trả lời đơn giản cho tất cả những câu hỏi này là, như Giáo sư Richard Massey giải thích, “Ai biết được?” Là một nghiên cứu viên của Hiệp hội Hoàng gia tại Viện Vũ trụ tính toán tại Đại học Durham, Massey hoàn toàn nhận thức được rằng những bí ẩn của các hố đen chạy sâu. “Rơi qua một chân trời sự kiện thực sự vượt ra khỏi bức màn – một khi ai đó vượt qua nó, không ai có thể gửi tín hiệu trở lại”, ông nói. “Mọi thứ sẽ bị xé toạc thành từng mảnh bởi lực hấp dẫn khổng lồ, vì vậy tôi nghi ngờ bất kỳ ai rơi xuống sẽ chẳng đi đến bất cứ đâu”.

Nếu đó là một câu trả lời đáng thất vọng và “đau đớn” thì đó là điều được mong đợi. Kể từ khi thuyết tương đối rộng của Albert Einstein được coi là đã tiên đoán các hố đen bằng cách liên kết không-thời gian với tác động của trọng lực, người ta đã biết rằng các hố đen là kết quả từ cái chết của một ngôi sao lớn để lại một lõi nhỏ còn sót lại dày đặc. Giả sử lõi này có khối lượng lớn gấp ba lần mặt trời, lực hấp dẫn sẽ áp đảo đến mức nó sẽ tự rơi vào một điểm, hay điểm kỳ dị, được hiểu là lõi dày đặc vô hạn của hố đen.

Kết quả là hố đen không thể ở được sẽ có lực hấp dẫn mạnh mẽ đến mức mà ngay cả ánh sáng cũng không thể tránh được. Vì vậy, sau đó bạn nên thấy mình ở chân trời sự kiện – điểm mà ánh sáng và vật chất chỉ có thể đi vào bên trong, như đề xuất của nhà thiên văn học người Đức Karl Schwarzschild – không có lối thoát. Theo Massey, trọng lực sẽ làm giảm cơ thể bạn biến thành các chuỗi nguyên tử và cuối cùng vật thể (như bạn) sẽ bị nghiền nát ở điểm kỳ dị. Điều đó có nghĩa là hố đen chẳng dẫn tới đâu cả.

 Các nhà vật lý Ahmed Almheiri, Donald Marolf, Joseph Polchinski và James Sully đã nghiên cứu một lý thuyết được gọi là tường lửa AMPS, hay giả thuyết tường lửa hố đen. Theo tính toán của họ, cơ học lượng tử có thể biến chân trời sự kiện thành một bức tường lửa khổng lồ và bất cứ thứ gì tiếp xúc sẽ bị đốt cháy ngay lập tức. Theo nghĩa đó, các hố đen không dẫn đến đâu vì không có gì có thể vào được bên trong.

Thế nhưng, nhà vật lý lừng danh Stephen Hawking khẳng định hố đen có thể dẫn chúng ta tới vũ trụ khác, chứ không phải là "nhà tù vĩnh cửu" như nhiều người nghĩ.

Với tư cách là giám đốc nghiên cứu của Trung tâm Thiên văn Lý thuyết của Đại học Cambridge tại Anh, trong những năm qua, Hawking tập trung nghiên cứu hiện tượng thông tin biến mất khi lọt vào hố đen.

Ông cho rằng rất có thể thông tin lọt vào một vũ trụ khác, chứ không biến mất vĩnh viễn như chúng ta vẫn tưởng. 

Hawking cũng đề cập tới việc phát hiện sóng hấp dẫn. Theo Boston Globe, “ông hoàng vật lý” cho rằng sự tồn tại của sóng hấp dẫn là bằng chứng thực nghiệm đầu tiên chứng minh sự hiện diện của hố đen.

“Hố đen không phải là những nhà tù vĩnh cửu mà người ta thường nghĩ. Vật chất có thể thoát ra khỏi hố đen và rất có thể chúng lọt sang vũ trụ khác. Vì thế, nếu bạn cảm thấy bạn lọt vào hố đen, đừng đầu hàng. Chúng ta vẫn có lối ra”, Hawking khẳng định.

TH (Nguoiduatin.vn)