Giới nghiên cứu sắp quay phim hố đen siêu lớn

Các nhà thiên văn học sẽ sử dụng kính viễn vọng ảo lớn hơn Trái Đất ghi hình hố đen siêu lớn ở trung tâm dải Ngân hà theo thời gian thực.

Nhóm nghiên cứu thuộc dự án Kính viễn vọng Chân trời sự kiện (EHT) đang lên kế hoạch quay phim hố đen siêu lớn ở trung tâm dải Ngân hà. Dự án mới mang tên EHT thế hệ mới (ngEHT), hướng tới quay video theo thời gian thực hố đen Sagittarius A* nhằm quan sát hành vi và cách nó thay đổi môi trường xung quanh.

Hố đen ở trung tâm thiên hà M87. (Ảnh: Science Alert).

"Chúng tôi có thể trông thấy hố đen tiến hóa theo thời gian thực", Shep Doeleman, nhà thiên văn học dẫn dắt đội ngũ EHT trên toàn cầu, cho hay. "Sau đó, chúng tôi có thể hiểu rõ cách nó bắn ra những dòng năng lượng cao từ cực bắc và cực nam của nó. Chúng tôi có thể thấy quá trình nó tiến hóa cùng thiên hà. Chúng tôi thậm chí có thể kiệm nghiệm thuyết tương đối của Einstein theo cách hoàn toàn khác thông qua quan sát quỹ đạo của vật chất quanh hố đen thay vì ánh sáng".

Trước đó, EHT công bố bức ảnh đột phá chụp hố đen siêu lớn ở trung tâm của thiên hà Messier 87 (M87) hồi tháng 4. Trong ảnh, vòng tròn màu vàng đỏ là đĩa bồi tụ gồm khí gas siêu nóng và bụi xoay tròn có nguồn gốc những ngôi sao tròn, hành tinh và các vật thể khác. Đĩa bồi tụ của M87 lớn hơn toàn bộ hệ Mặt Trời. Vùng màu đen bên trong đĩa là chân trời sự kiện, tại đó lực hấp dẫn của hố đen mạnh đến mức ngay cả ánh sáng cũng không thể thoát ra. Do không có ánh sáng, việc chụp ảnh hoặc quay phim hố đen trở nên vô cùng khó khăn.

Nhóm nghiên cứu ngEHT quyết định hướng mạng lưới kính vô tuyến toàn cầu về M87 và Sagittarius A*. Mạng lưới Kính viễn vọng Chân trời sự kiện bao gồm 8 kính viễn vọng  trên khắp thế giới. Khi kết hợp với nhau, chúng tạo ra một kính viễn vọng ảo lớn cỡ Trái Đất. Các nhà nghiên cứu đang lên kế hoạch mở rộng mạng lưới lên 11 kính viễn vọng vào năm 2020, đồng thời nâng cấp công nghệ vi tinh để xử lý lượng dữ liệu lớn gấp 10 lần, theo Doeleman.

Nhóm nghiên cứu của Doeleman hy vọng có thể quay video hai hố đen trong khoảng 5 năm. Những video có thể hé lộ cách hố đen tiêu hóa vật chất. Họ cũng đề xuất xây dựng đĩa thu tín hiệu mới để đưa vào mạng lưới. Họ không cần các đĩa mới để ghi hình hố đen, nhưng việc mở rộng mạng lưới sẽ giúp cải thiện chất lượng video. Nhóm nghiên cứu ngEHT cũng huy động kính nhiều kính viễn vọng không gian, giúp tập hợp kính viễn vọng trở nên lớn hơn cả Trái Đất.

M87 có khối lượng lớn bằng 6,5 tỷ Mặt Trời. Hố đen Sagittarius A* nhỏ hơn, chỉ lớn bằng 4 triệu Mặt Trời. Điều đó có nghĩa Sagittarius A* hút ít vật chất hơn và có đĩa bồi tụ bé hơn M87, kéo theo vật chất xoay quanh nó nhanh hơn, hoàn thành quỹ đạo trong vài giờ thay vì vài tuần như M87.

Các nhà nghiên cứu mong muốn ghi hình Sagittarius A* theo thời gian thực bởi nó thay đổi nhanh chóng và có thể quan sát rõ những thứ di chuyển xung quanh. "Sagittarius A* rất tích cực hoạt động. Trong một đêm quan sát, bạn có thể thấy 8 - 9 lần quay của vật chất quanh hố đen", Doeleman nói.

Từ khóa liên quan:

hố đen siêu lớn

quay phim hố đen siêu lớn

hố đen Sagittarius A

Kính viễn vọng Chân trời sự kiện

thiên hà Messier 87

Shep Doeleman