Tháng Tư năm 2019 là thời khắc trọng đại của vật lý thiên văn nói riêng và cộng đồng khoa học trên khắp thế giới nói chung. Lần đầu tiên trong lịch sử khai phá vũ trụ, nhân loại được chiêm ngưỡng "bộ mặt thật" của thực thể bí ẩn bậc nhất trong vũ trụ - Hố Đen.
Bức ảnh chụp hố đen nằm ở trung tâm thiên hà khổng lồ Messier 87 thuộc cụm thiên hà Xử Nữ "hàng xóm" của chúng ta cho thấy hố đen có dạng giống như một vòng tròn rực lửa màu vàng cam bao quanh phần lõi đen đặc.
Hình ảnh hố đen do kính EHT chụp được, được các nhà khoa học cung cấp hôm 10/4/2019. Nguồn: EHT collaboration
Đây là "sản phẩm" của tám kính thiên văn đặt tại Chile, Hawaii, Arizona, Mexico, Tây Ban Nha và cực Nam của Trái đất.
Tất cả chúng đều thuộc dự án Kính thiên văn Chân trời Sự kiện (Event Horizon Telescope) với hàng loạt các kính thiên văn kích thước lớn được đặt rải rác trên khắp hành tinh. Khi được kết nối với nhau, chúng sẽ hợp thành một hệ thống đủ khả năng ghi lại hình ảnh các hố đen, vốn không thể chụp được bằng các phương pháp thông thường.
Câu hỏi đặt ra là:
Với thành tựu rực rỡ này, phải chăng cuộc phiêu lưu của khoa học đã đi tới hồi kết?
Hoàn toàn không. Còn lâu chúng ta mới đạt đến cột mốc ấy. Các nhà nghiên cứu không hề có ý định ngủ quên trên chiến thắng, và đều nhất trí rằng tiếp tới đây sẽ còn rất nhiều công việc nữa cần được hoàn thành. Tất cả mới chỉ bắt đầu mà thôi.
Theo lời giám đốc dự án Kính thiên văn Chân trời Sự kiện là Sheperd Doeleman thuộc Đại học Harvard, thì bức ảnh mới công bố mặc dù là một bước tiến vĩ đại nhưng vẫn có thể được hoàn thiện thêm để trở nên sắc nét hơn nữa.
Điều đó là hoàn toàn khả thi bằng cách bổ sung thêm các kính thiên văn mới vào hệ thống. Thậm chí chỉ cần thêm hai hay ba kính nữa được đặt đúng chỗ cũng sẽ làm tăng độ chính xác của hình ảnh lên rất nhiều, Doeleman cho biết.
Điều đáng nói là bức ảnh này thực ra đã được chụp từ tháng Tư năm 2017 với tám kính thiên văn như đã nêu. Trong năm 2018, dự án đã bổ sung thêm một kính nữa đặt tại Greenland giúp tăng đáng kể độ bao phủ của hệ thống. Do đó những hình ảnh mới được chụp trong năm 2018 chắc chắn sẽ rất đáng để chờ đợi.
Và không dừng lại ở đó, trong tương lai nhóm nghiên cứu sẽ tiếp tục "kết nạp" thêm một kính thiên văn nữa đặt trên đỉnh núi Kitt ở phía Nam bang Arizona, Mỹ. Nhưng đỉnh cao của tham vọng chụp ảnh hố đen là kế hoạch mở rộng dự án ra ngoài phạm vi Trái đất.
Doeleman giải thích rằng việc có thêm một kính thiên văn vô tuyến đặt trên quỹ đạo của Trái đất sẽ làm tăng cơ hội chụp được hình ảnh hố đen với chất lượng cao.
8 kính thiên văn rải rác trên thế giới, thực hiện nhiệm vụ chụp lỗ đen.
Một khía cạnh khác cũng rất được quan tâm là chúng ta mới chỉ nhìn thấy "chân dung" của một hố đen nằm trong một thiên hà xa xôi. Bản thân Ngân Hà của chúng ta cũng chứa một hố đen siêu khổng lồ nằm ở trung tâm tên là Sagittarius A, và các nhà thiên văn cũng đã chụp ảnh "quái vật" này trong năm 2018 với hệ thống được bổ sung thêm một kính thiên văn như đã nêu, nhưng chưa thể công bố vì hình ảnh chưa được xử lý hoàn thiện.
Doeleman cho biết nhóm nghiên cứu đang rất hào hứng với Sagittarius A và hy vọng có thể sớm cho ra mắt những thành quả rất được chờ đợi này.
Bên cạnh việc cải tiến và nâng cấp hệ thống kính thiên văn, các nhà khoa học cũng đang tập trung vào một hướng nghiên cứu khác là quan sát và tìm hiểu những luồng hạt bức xạ có năng lượng cực lớn và vận tốc cực cao gần bằng vận tốc ánh sáng được phát ra từ rìa các hố đen.
Nhà vật lý lý thuyết Sera Markoff thuộc Đại học Amsterdam (Đan Mạch) cho rằng ngay cả khi đã có trong tay những phát hiện mới, thì giới khoa học vẫn chưa thể hiểu rõ về hố đen.
Thuyết tương đối năm 1916 của nhà vật lý lý thuyết người Đức Albert Einstein (1879-1955) đã từng tiên đoán về sự tồn tại của hố đen, hướng tới giả định rằng, hố đen đúng là một "con quái vật" có khả năng nuốt chửng mọi loại vật chất, kể cả ánh sáng.
"Chúng ta biết là Einstein đã đúng về tổng thể, nhưng chúng ta không thực sự hiểu được tại sao lực hấp dẫn lại biểu hiện như vậy ở cấp độ siêu vi mô. Nó có ý nghĩa gì? Lực hấp dẫn không giống như các lực khác… Thuyết tương đối rộng giải thích cách nó vận hành, nhưng không trả lời được tại sao lại như vậy," Markoff nói.
Lỗ Đen - Một trong những bí ẩn lớn nhất của nhân loại.
Và nhìn rộng hơn, bên cạnh dự án Kính thiên văn Chân trời Sự kiện cũng có các dự án và nhóm nghiên cứu khác đang tham gia vào cuộc đua khám phá hố đen.
Trong số đó phải kể đến Dãy Kính thiên văn Quang phổ Hạt nhân của NASA với mục tiêu săn tìm những hố đen siêu khổng lồ trong khắp vũ trụ, hay Đài quan sát Sóng hấp dẫn dùng Giao thoa kế Laser của Viện Công nghệ California đã phát hiện được các sóng dao động của không-thời gian được tạo ra khi các hố đen có kích thước tương đối nhỏ hợp nhất với nhau.
Các dự án trong tương lai như sứ mệnh Ăngten Không gian dùng Giao thoa kế Laser của Cơ quan Không gian châu Âu cũng sẽ tham gia tìm kiếm các hố đen mới trong những thập kỷ sắp tới đây.
Có vẻ như đề tài về hố đen sắp bước vào thời kỳ hoàng kim của mình rồi!
Việt hóa: Aozora