Tại sao lỗ đen trông giống như đang cháy khi nhìn từ bên ngoài?

[Cô giáo Vân]

Hãy thử tưởng tượng: bạn đang ngồi trong khoang của một con tàu vũ trụ, nhìn qua ô cửa sổ ra khoảng không xa xôi. Trước mắt bạn là một hố đen, cái tên khiến ai cũng liên tưởng đến bóng tối tuyệt đối, một vùng không gian nuốt chửng mọi thứ, kể cả ánh sáng. Thế nhưng, điều bất ngờ là hố đen lại trông… sáng rực, như thể đang bốc cháy giữa vũ trụ. Vì sao lại có nghịch lý này?

Để giải mã, trước hết cần hiểu bản chất của hố đen. Chúng không thực sự là những “lỗ” đen ngòm, mà là những vùng không gian có lực hấp dẫn khủng khiếp, đến mức không gì có thể thoát ra một khi đã vượt qua ranh giới gọi là chân trời sự kiện. Chính vì thế, phần lõi của hố đen hoàn toàn vô hình. Nhưng điều khiến chúng ta nhìn thấy ánh sáng rực rỡ lại nằm ở bên ngoài ranh giới đó.

Ngọn lửa đến từ đâu?

Khi một ngôi sao, hành tinh hay đơn giản là bụi khí đi quá gần hố đen, chúng bị xé nhỏ và cuốn thành một vòng xoáy khổng lồ – đĩa bồi tụ. Trong quá trình xoáy tròn, vật chất va đập dữ dội, bị nén và nung nóng đến hàng triệu độ, nóng hơn cả bề mặt Mặt Trời. Chính quá trình này tạo ra ánh sáng chói lòa, cùng với tia X và tia tử ngoại mà các kính thiên văn có thể quan sát. Nói cách khác, hố đen không tự phát sáng - “vầng lửa” ta thấy là kết quả của bữa tiệc năng lượng bên ngoài nó.

Những vòng sáng và tia hạt bí ẩn

Không chỉ vậy, xung quanh hố đen còn có quả cầu photon – một vùng nơi ánh sáng bị bẻ cong và quay vòng nhiều lần trước khi thoát ra. Đây là nguyên nhân tạo nên những vòng sáng mờ méo, giống như một “hào quang” bao quanh bóng tối.

Đặc biệt, nhiều hố đen khổng lồ còn phóng ra những tia hạt dài hàng nghìn năm ánh sáng. Dù vẫn chưa hiểu hết cơ chế, các nhà khoa học tin rằng lực từ trường cực mạnh gần hố đen đã biến một phần vật chất thành những luồng năng lượng khổng lồ, bắn vọt ra không gian gần bằng tốc độ ánh sáng. Nhìn từ Trái Đất, những chùm tia này giống như pháo hoa vũ trụ, càng làm hố đen trông như một ngọn đuốc khổng lồ.

Và còn một bí mật khác: theo lý thuyết của Stephen Hawking, hố đen không chỉ “ăn” mà còn có thể “thở” ra – dưới dạng bức xạ Hawking. Đây là kết quả của những hiệu ứng lượng tử gần chân trời sự kiện. Bức xạ này cực kỳ yếu, nhưng nó cho thấy rằng hố đen có thể mất dần khối lượng và cuối cùng “bốc hơi” theo thời gian.

Vực tối nhưng không hề tĩnh lặng

Từ một khoảng không được cho là tăm tối tuyệt đối, hố đen lại hiện ra như những “ngọn đèn” của vũ trụ, vừa nuốt chửng, vừa tỏa sáng rực rỡ nhờ những vòng xoáy vật chất bao quanh. Chúng gợi nhắc rằng ngay cả trong những vùng sâu thẳm và bí ẩn nhất của vũ trụ, cái đẹp và sự sống động vẫn hiện diện theo những cách không ngờ tới.