Tiết lộ hình ảnh đầu tiên về siêu hố đen ở trung tâm Dải Ngân Hà

Bản thân siêu hố đen không thể được nhìn thấy hoặc quan sát trực tiếp vì không có bất kỳ ánh sáng hoặc vật chất nào có thể thoát khỏi lực hấp dẫn khủng khiếp của nó. Cái mà EHT ghi hình được là hình bóng của Sagittarius A*, dưới dạng quầng ánh sáng và vật chất đang xoáy cuồn cuộn với vận tốc gần bằng ánh sáng.

EHT là mạng lưới gồm 8 kính thiên văn vô tuyến trải dài từ Nam Cực đến Tây Ban Nha và Chile. Đây cũng là cỗ máy chụp được hình ảnh đầu tiên của một hố đen M87* ở thiên hà Messier 87 vào năm 2019.

Giáo sư Sera Markoff, nhà vật lý học thiên thể của Đại học Amsterdam (Hà Lan) và đồng chủ tịch Hội đồng Khoa học EHT, cho biết: “Hố đen của Dải Ngân hà là mục tiêu chính của chúng tôi, đó là siêu hố đen gần chúng ta nhất và là nguyên nhân chúng tôi bắt đầu mọi chuyện. 100 năm đã trôi qua kể từ khi giới khoa học tìm kiếm hố đen, và vì thế đây là thành tựu lớn lao về khía cạnh khoa học”.

Bức ảnh cung cấp chứng cứ thuyết phục, chứng minh rằng thật sự có hố đen ở lõi của Dải Ngân hà. Dưới mắt thường, có vẻ như Sagittarius A* không khác gì so với M87*, nhưng đội ngũ EHT khẳng định chúng hoàn toàn khác biệt.

Theo giới chuyên gia, Sagittarius A* chỉ hấp thu một lượng nhỏ vật chất, khác với mô tả thông thường rằng hố đen là những “gã quái vật” đầy bạo lực và tham lam của vũ trụ. “Nếu Sagittarius A* là con người, có thể so sánh nó chỉ ăn một hạt gạo trong mỗi triệu năm”, theo tờ The Guardian dẫn lời chuyên gia Michael Johnson của Trung tâm Harvard-Smithsonian về Vật lý học Thiên thể.

Ngược lại, M87* là một trong những hố đen lớn nhất của vũ trụ, liên tục phóng ra những luồng ánh sáng và vật chất với tốc độ vũ bão và trên diện rộng.

“Sagittarius A* mang đến cho chúng ta hình ảnh của một trạng thái tiêu chuẩn hơn của các hố đen: yên lặng và thụ động”, theo ông Johnson.

Bất chấp ở khoảng cách 26.000 năm ánh sáng, tức gần trái đất nếu so về khía cạnh thiên văn, Sagittarius A* không hề dễ quan sát như vẫn tưởng. Đội ngũ EHT phải dành 5 năm phân tích dữ liệu thu thập được trong lúc quan sát các bầu trời đêm ở vài lục địa.

Các nhà thiên văn đã mất 5 năm để chụp và xác nhận hình ảnh hố đen ở tâm Dải Ngân hà. Trước đây, các nhà khoa học quan sát những ngôi sao quay xung quanh một số vật thể khổng lồ, vô hình tại trung tâm thiên hà.

Giải Nobel Vật lý năm 2020 được trao cho các nhà khoa học Roger Penrose, Reinhard Genzel và Andrea Ghez cho khám phá về hố đen, bao gồm bằng chứng do nhà khoa học Ghez và Genzel chia sẻ về khối lượng của vật thể ở trung tâm Dải Ngân hà.

"Hiện chúng ta thấy rằng hố đen nuốt ánh sáng và khí xung quanh, kéo chúng vào một cái hố không đây. Hình ảnh này xác nhận hàng thập kỷ nghiên cứu lý thuyết để hiểu cách các hố đen ăn" - Ramesh Narayan, nhà vật lý thiên văn lý thuyết tại Trung tâm Vật lý Thiên văn Harvard & Smithsonian, nêu trong thông cáo.

Ảnh chụp đầu tiên của hố đen siêu lớn ở tâm Dải Ngân hà được hơn 300 nhà nghiên cứu từ 80 tổ chức làm việc với mạng lưới 8 kính thiên văn vô tuyến khác nhau trên toàn cầu hình thành nên Kính viễn vọng Chân trời Sự kiện. Kính viễn vọng được đặt tên theo "chân trời sự kiện" - điểm mà không có ánh sáng nào có thể thoát ra khỏi hố đen.

Mạng lưới kính thiên văn toàn cầu này về cơ bản tạo thành một kính thiên văn ảo "kích thước bằng Trái đất" khi tất cả 8 kính được liên kết và quan sát cùng lúc.

Ảnh đầu tiên chụp hố đen ở tâm Dải Ngân hà vừa công bố là hình ảnh thứ hai từng được chụp về một hố đen. Hình ảnh đầu tiên của EHT chụp hố đen M87* ở trung tâm của thiên hà Messier 87 cách Trái đất 55 triệu năm ánh sáng vào năm 2019.

Dù 2 hình ảnh trông giống nhau nhưng Sagittarius A* nhỏ hơn M87* hơn 1.000 lần. “Chúng ta có 2 loại thiên hà hoàn toàn khác nhau và 2 khối lượng hố đen rất khác nhau, nhưng ở gần rìa của những hố đen này, chúng trông giống nhau một cách đáng kinh ngạc" - Sera Markoff, đồng lãnh đạo Hội đồng Khoa học EHT và là giáo sư vật lý thiên văn lý thuyết tại Đại học Amsterdam, chia sẻ.

"Điều này cho chúng ta biết rằng (Thuyết tương đối rộng của Einstein) chi phối những vật thể này ở gần và bất kỳ sự khác biệt nào mà chúng ta thấy ở xa hơn là do sự khác biệt về vật chất quanh các hố đen" - ông nói thêm.