LỖ ĐEN – MỘT BÍ ẨN CỦA VŨ TRỤ

Tiếng Việt: Thanh Tuyền A2K8, Việt Quang A2K7

English: Tống Gia Huy A1K7, Lâm Anh B2K7

[English version below]

Lỗ đen là gì?

Khác với cách suy nghĩ của chúng ta, lỗ đen, hay hố đen, không thực chất là 1 cái lỗ, hoặc một quả cầu có thể “hút” tất cả mọi thứ vào bên trong. Lỗ đen, thật ra là một vùng không-thời gian tồn tại một trường hấp dẫn mạnh tới nỗi không vật chất, bức xạ hoặc ánh sáng nào có thể thoát ra. Bên cạnh đó, những tấm hình minh họa về lỗ đen mà chúng ta thường thấy chính là “chân trời sự kiện” của lỗ đen chứ không phải là chính hố đen ấy. Bên trong chân trời sự kiện, tồn tại một vùng kì dị không-thời gian (space-time singularity), nơi tập trung toàn bộ khối lượng của lỗ đen, bởi thế nên các nhà khoa học coi đây là vùng có mật độ vật chất vô hạn. Tuy nhiên, những gì tồn tại bên trong chân trời sự kiện có thể hoàn toàn khác với dự đoán của con người, đơn giản là vì nó vượt quá tầm hiểu biết hiện tại của chúng ta.

Lỗ đen được hình thành như thế nào?

Những ngôi sao trong vũ trụ như mặt trời của chúng ta phát ra năng lượng nhờ vào một phản ứng nằm sâu trong lỗi của ngôi sao đó – phản ứng hợp hạch, hay còn được gọi là phản ứng nhiệt hạch. Đây là quá trình 2 hạt nhân hợp lại với nhau để tạo nên 1 hạt nhân mới nặng hơn, cùng với đó là sự giải phóng năng lượng dưới dạng bức xạ. Năng lượng này chống lại lực hấp dẫn đang tác dụng vào tâm ngôi sao. Đối với những ngôi sao có khối lượng lớn, nhiệt độ và áp suất bên trong lõi cho phép quá trình hợp hạch tổng hợp nên những nguyên tố nặng hơn. Khác với những nguyên tố nhẹ trước đó, nguyên tố nặng này (thường là sắt) không tạo ra năng lượng trong quá trình hợp hạch, khiến cho sự cân bằng giữa năng lượng bức xạ và lực hấp dẫn bị phá vỡ. Ngay lúc này, trong thời gian cực kì ngắn, dưới tác dụng của lực hấp dẫn, phần lõi sụp đổ, và ngôi sao sụp đổ vào bên trong dưới quá trình suy sụp hấp dẫn. Sau đó, 1 trong 2 sự kiện có thể xảy ra:

1.      Nếu áp suất bên trong ngôi sao đủ lớn để chống lại quá trình suy sụp hấp dẫn, một vụ nổ siêu tân tinh (super nova) sẽ xảy ra, để lại đó 1 ngôi sao neutron, và lượng vật chất còn lại của ngôi sao sẽ hình thành nên tinh vân.

2.      Nếu áp suất bên trong ngôi sao không đủ lớn để chống lại quá trình suy sụp hấp dẫn, toàn bộ lượng vật chất của nó sẽ được co nén vào tâm ngôi sao, hình thành nên lỗ đen.

Chuyện gì sẽ xảy ra nếu bạn rơi vào bên trong lỗ đen?

Trường hấp dẫn xung quanh lỗ đen mạnh đến mức không gian bị uốn cong, và thời gian bị kéo dãn rất nhiều. Người quan sát từ bên ngoài sẽ thấy bạn dần tiến về phía chân trời sự kiện, dần chuyển động chậm đi, và dường như ngừng hẳn. Trong góc nhìn của bạn, bạn sẽ bị lực hấp dẫn khổng lồ tác dụng lên từng bộ phận cơ thể, từng tế bào của bạn, với nơi nào gần tâm hố đen hơn sẽ chịu lực có độ lớn lớn hơn rất nhiều lần so với khu vực ở xa hơn. Cuối cùng bạn sẽ bị kéo dãn thành 1 sợi mỳ ống, hay nói cách khác, bạn ngủm. Nhưng một lần nữa, không ai biết rõ chuyện gì xảy ra sau đó, bởi những người đi vào trong thường không muốn trở về nữa :DD! Ok i’ll stop

 

Lỗ đen siêu khối lượng tại tâm thiên hà Messier 87 (M87).

Nguồn ảnh: Dự án Kính thiên văn Chân trời sự kiện (Event Horizon Telescope).

Thông tin thêm:

Các lỗ đen trong vũ trụ không tồn tại mãi mãi, chúng dần mất đi khối lượng thông qua “bức xạ Hawking”. Tuy nhiên, quá trình này mất rất rất rất rất rất x 3.14 nhiều thời gian, lâu đến nỗi khi lỗ đen cuối cùng bốc hơi đi, sự sống trong vũ trụ có thể đã biến mất từ rất lâu về trước.

Nguồn thông tin: Wikipedia, Kurzgesagt In-a-nutshell, “THE UNIVERSE IN A NUTSHELL” – Stephen Hawking.

“PER ASPERA AD ASTRA”

THROUGH HARDSHIPS TO THE STARS

--------------------------------------------------------

BLACK HOLE - AN EVERLASTING MYSTERY OF SPACE

 

·        What is "black hole" ?

Contradicting to our way of perceiving "holes" as holes, Black Hole isn't just a hole, or a sphere that eventually sucks up everything inside. Black Hole is, in fact, a region of spacetime where gravity is so strong that nothing - no particles or even electromagnetic radiation such as light—can escape from it. The theory of general relativity predicts that a sufficiently compact mass can deform spacetime to form a black hole. As a relevant, pictures that we have seen about black holes we usually see is the "event horizon" of the Black hole, NOT the Black Hole itself. Inside the event horizon existed a space-time singularity, where concentrates the whole mass of the black hole which made scientists to believe the area comprises an everlasting densed matters. However, what appear to be inside the event horizon can be different from what we human perceived as it exceeds our knowledge at the moment.

·        How a black hole is formed 

- Stars like our sun produces energy solely by a reaction deep inside the core of the star - nuclear fusion. This is the reaction in which two or more atomic nuclei are combined to form one or more different atomic nuclei and subatomic particles (neutrons or protons). This specific energy repel against the gravitational force of the star. Big and heavy stars, the temperature and pressure inside core allow the reaction (nuclear fusion) to produce heavier atoms. In contrast to the lighter atoms, these heavy atoms (usually irons) can't produce energy while in the reaction, causing the balance between the radiation energy and the gravitational force to be broken. Right at this moment, in a short time, under the gravitational force, the core collapses and 1 in the 2 events might occur: 

1/ If the pressure inside the star's big enough to repel the collapse, a supernova starts, leaving behind a neutron star and the matters left will turn into a nebula.

2/ If the pressure is not big enough, all of its matters will be forced into the center of the star, forming a black hole.

·        What happen if we accidentally fall into a black hole ?

The gravitational field around the black hole is so strong that it curves space, and dilate time. From an outsider’s perspective, you will be seen moving towards the event horizon, slowing down gradually, then almost stop completely. From your point wof view, the gravitational force from the black hole will affect your evesxry body parts, every cells; the closer that part is to the centre, the stronger the force. Eventually, you will be spaghettified, in other words, you die. But, again, no one really knows what will happen, since every person who decided to jump into a black hole never wanted to go back :D!

·        Extra information

Black holes do not last forever, they are slowly losing mass through Hawking radiation. However, this process is extremely time consuming, it is so slow that when the last black hole had evaporated, the universe could have become inhabitable a long time ago.

 

 

Thông tin mới

Câu lạc bộ

Bản đồ

Số lượt truy cập

254930
Hôm nay
Tuần này
Tháng này
Tất cả
450
1223
5372
254930

Trường THPT Thực hành Sư phạm
Địa chỉ: Khu II, đường 3/2, p. Xuân Khánh, q. Ninh Kiều, TP. Cần Thơ
Số điện thoại: 02923.734758 - 02923.734759
Email: thptthsp@ctu.edu.vn