Điều chưa biết về người anh em song sinh của "quái vật vũ trụ"

Chúng ta từng được nghe hoặc biết về lỗ đen (hay hố đen) vũ trụ. Nhưng "anh em song sinh" với lỗ đen là lỗ trắng thì không phải ai cũng biết. Vậy lỗ trắng là gì và chúng có thực sự tồn tại?

Thuyết tương đối rộng của Einstein đóng vai trò quan trọng giúp chúng ta hiểu quá trình hình thành lỗ đen (hay còn gọi là "hố đen vũ trụ) và cách các lỗ đen tương tác với môi trường. Vậy còn "người anh em song sinh" của lỗ đen - là lỗ trắng. Liệu chúng có tồn tại và đang nằm ở đâu?


Lỗ trắng (hay hố trắng) là vùng vũ trụ giả định, hoạt động theo cách ngược lại với lỗ đen (Ảnh: Future).

Người anh em song sinh của lỗ đen

Trong vật lý thiên văn, lỗ trắng là thiên thể giả định có đặc tính phóng ra vật chất, trái ngược với lỗ đen vốn hút mọi vật chất. Nó có thể được coi là nghịch đảo thời gian của lỗ đen, tức là giống một lỗ đen, nhưng chỉ khi ta quan sát với thời gian đi ngược lại quá khứ.

Để hiểu bản chất của lỗ trắng, trước tiên chúng ta phải xem xét những yếu tố đã hình thành nên các lỗ đen trong vũ trụ.

Theo đó, các lỗ đen được hình thành khi một ngôi sao nặng "chết" đi, khiến trọng lượng khổng lồ của nó đè lên phần lõi, tạo nên lực hấp dẫn kéo mọi xuống bên dưới đường chân trời sự kiện.


Lỗ đen là thứ đáng sợ nhất trong vũ trụ. (Ảnh: Đại học Arizona).

Những gì còn sót lại là những vùng vật chất suy sụp hoàn toàn, nơi lực hấp dẫn lấn át các lực khác trong vũ trụ và nén một khối vật chất xuống một điểm cực nhỏ, được gọi là điểm kỳ dị.

Bao quanh điểm kỳ dị đó là một chân trời sự kiện. Đây không phải là một ranh giới vật chất vững chắc, mà chỉ đơn giản là đường viền xung quanh một điểm kỳ dị. Tại đó, lực hấp dẫn mạnh đến mức không có gì, kể cả ánh sáng, có thể thoát ra được.

Lỗ trắng thậm chí còn kỳ lạ hơn cả lỗ đen. Chúng được cho là vẫn sẽ có những điểm kỳ dị ở trung tâm và chân trời sự kiện ở đường biên, nhưng bất kỳ vật chất nào lọt vào lỗ trắng sẽ ngay lập tức bị đẩy ra với tốc độ lớn hơn tốc độ ánh sáng.

Học thuyết siêu nhiên, hay chỉ là sản phẩm của trí tưởng tượng?

Trên lý thuyết, các lỗ trắng hoàn toàn có thể tồn tại dựa vào toán học nhờ sự đối xứng của thuyết tương đối rộng. Nhưng điều đó không có nghĩa là chúng đang tồn tại trong vũ trụ.

Nói cách khác, chúng ta vẫn chưa biết rõ sự hình thành nên lỗ trắng, hay liệu chúng có tồn tại thực sự hay không. Điều mâu thuẫn này đã tồn tại trong nhiều thập kỷ, và con người vẫn chưa thể dám chắc.

Theo một số giả thuyết, cách duy nhất để hình thành nên lỗ trắng là có một quá trình kỳ lạ nào đó vận hành trong vũ trụ sơ khai, đã nung nấu nên sự tồn tại của những vật chất này trong cấu trúc của không - thời gian.


Lỗ trắng có thể chỉ là "bóng ma" ám ảnh của học thuyết tương đối rộng (Ảnh: Getty).

Điểm trái ngược của lỗ trắng so với lỗ đen đó là bất cứ thứ gì ở bên ngoài sẽ không bao giờ có thể lọt vào bên trong, bởi nó sẽ phải di chuyển nhanh hơn tốc độ ánh sáng để đi qua chân trời sự kiện.

Giống như người anh em song sinh của mình, các lỗ trắng cũng sở hữu tính chất cực kỳ không ổn định, thậm chí có phần nhỉnh hơn. Theo đó, các lỗ trắng vẫn sẽ phát ra lực hấp dẫn và kéo vật chất về phía chúng.

Thế nhưng ngay khi bất cứ thứ gì, thậm chí là một photon (hạt ánh sáng) đơn lẻ tiếp cận lỗ trắng, nó sẽ bị tiêu diệt. Nếu các hạt này bằng một cách nào đó tiếp cận tới đường chân trời sự kiện, nó sẽ không thể vượt qua, mà chỉ khiến năng lượng của hệ tăng vọt.

Tới một lúc nào đó, khi nguồn năng lượng của lỗ trắng đạt tới đỉnh điểm, nó sẽ kích hoạt sự sụp đổ hoàn toàn, từ đó chấm dứt sự tồn tại, và trở thành một lỗ đen.

Bởi vậy, một số nghiên cứu gần đây đã cho thấy rằng, lỗ trắng cũng có thể là một dạng khác của lỗ đen, và chìa khóa để giải mã các bí ẩn vũ trụ có thể nằm ngay trong chúng.

Thế nhưng, những người không ủng hộ học thuyết về các lỗ trắng cho rằng chúng chỉ là sản phẩm của trí tưởng tượng. Trên thực tế, con người chưa hề quan sát thấy bất kì một chứng cứ nào nói lên sự tồn tại của nó. Bởi vậy, sẽ rất khó để nói rằng có một lỗ trắng đang tồn tại ở nơi nào đó ngoài vũ trụ.

Họ cho rằng, chúng có thể chỉ là những "bóng ma" ám ảnh của học thuyết tương đối rộng mà thôi.

TIN CŨ HƠN
Trái đất nhỏ bé ra sao khi đứng cạnh Mặt trời?

Trái đất nhỏ bé ra sao khi đứng cạnh Mặt trời?

Dù là vật thể lớn nhất trong Thái Dương Hệ nhưng Mặt trời chỉ có kích thước trung bình nếu so với phần còn lại của các ngôi sao trong thiên hà Milky Way.

Đăng ngày: 05/09/2025
Những điều chưa biết về sao Bắc Cực

Những điều chưa biết về sao Bắc Cực

Do chuyển động tự quay của Trái đất quanh trục, các ngôi sao luôn thay đổi vị trí trên bầu trời, mọc và lặn. Tuy nhiên trục quay của Trái đất lại hướng thẳng về phía sao Bắc Cực làm nó có vẻ không bao giờ di chuyển.

Đăng ngày: 05/09/2025
Sự thật về phát hiện 20.000 kim tự tháp thời tiền sử trên sao Kim

Sự thật về phát hiện 20.000 kim tự tháp thời tiền sử trên sao Kim

Có nhiều giả thuyết cho rằng vào những năm 1990, Liên Xô đã phát hiện ra khoảng 20.000 tàn tích thành phố cổ hình kim tự tháp trên sao Kim, dường như đã bị bỏ hoang từ lâu.

Đăng ngày: 05/09/2025
Cách phân biệt thiên thạch với đá thường

Cách phân biệt thiên thạch với đá thường

Thiên thạch thường đặc biệt nặng, hút nam châm, và mang những dấu vết đặc trưng do bị nung nóng khi lao xuống khí quyển.

Đăng ngày: 05/09/2025
Khám phá các giai đoạn trong chu kỳ của Mặt Trăng

Khám phá các giai đoạn trong chu kỳ của Mặt Trăng

Các giai đoạn (pha) của Mặt Trăng thay đổi một cách tuần hoàn, phụ thuộc vào góc chiếu của Mặt Trời tới Mặt Trăng và vị trí quan sát trên Trái Đất.

Đăng ngày: 04/09/2025
Có thể toàn bộ vũ trụ của chúng ta đang nằm bên trong một hố đen?

Có thể toàn bộ vũ trụ của chúng ta đang nằm bên trong một hố đen?

Điều gì sẽ xảy ra nếu chúng ta - và toàn bộ vũ trụ của chúng ta đang ở trong một hố đen?

Đăng ngày: 03/09/2025
Vũ trụ có trung tâm hay không?

Vũ trụ có trung tâm hay không?

Không như những gì chúng ta thường nghe trong các phim khoa học viễn tưởng, vũ trụ thực ra không hề có trung tâm.

Đăng ngày: 03/09/2025
Khoa Học News