NASA công bố thông tin mới đầy bí ẩn của lỗ đen

Năm 2003, các nhà thiên văn học tại Đài quan sát tia X Chandra của NASA phát hiện gợn sóng trong tia X gửi về từ Perseus. Chúng là sóng áp suất (sóng âm) trải dài 30.000 năm ánh sáng, tỏa ra khỏi lớp khí mỏng, siêu nóng của cụm thiên hà.

Đây là kết quả từ các vụ nổ bắt nguồn từ lỗ đen tại trung tâm cụm sao cách chúng ta 250 triệu năm ánh sáng, chứa hàng nghìn thiên hà.

Với chu kỳ dao động 10 triệu năm, các sóng âm nằm cách 57-58 quãng tám so với nốt đô giữa (C4). Để nghe những gợn sóng này, các nhà thiên văn học tại Đài quan sát Chandra đã nâng tông lên 57-58 quãng tám, tăng tần số lên 4 tỷ lần so với ban đầu.

Nhờ đó, con người có thể nghe âm thanh đến từ lỗ đen Perseus gồm tiếng ầm và rên rỉ kỳ quái. Theo New York Times, âm thanh khiến nhiều người liên tưởng đến tín hiệu radio đánh dấu người ngoài hành tinh trong phim khoa học viễn tưởng Contact.

Đây là một phần trong dự án "âm thanh hóa" vũ trụ (sonification). NASA sử dụng dữ liệu từ các thiết bị quan sát rồi chuyển thành âm thanh, giúp con người cảm nhận các hoạt động của vũ trụ bằng thính giác.

Trước đó, NASA đã đăng tải âm thanh chuyển từ dữ liệu ánh sáng trong tia năng lượng bắn ra từ lỗ đen của thiên hà M87, cách chúng ta 53,5 triệu năm ánh sáng.

Một dự án khác do Tiến sĩ Erin Kara, nhà vật lý thiên văn tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) dẫn đầu có mục đích chuyển tín hiệu từ các vụ nổ tia X để lập bản đồ môi trường xung quanh các lỗ đen, tương tự cách dơi sử dụng âm thanh để bắt muỗi.

Theo thuyết tương đối rộng của Einstein, lỗ đen là vật thể có lực hấp dẫn mạnh đến mức không một thứ gì, kể cả ánh sáng hoặc âm thanh, thoát ra ngoài. Tuy nhiên, chúng có thể là những vật sáng nhất trong vũ trụ.

Nhiều lý thuyết cho rằng trước khi vật thể biến mất trong lỗ đen, chúng sẽ bị đốt nóng đến hàng triệu độ, nén và xoáy với tốc độ gần ánh sáng.

Điều đó sẽ kích hoạt tia X, tạo ra sóng xung kích giữa các sao (interstellar shock waves), ép chặt các tia và hạt năng lượng cao trong không gian.

Sử dụng công cụ của NASA có tên Máy Khám phá Thành phần Trong Sao Neutron (NICER), một nhóm nghiên cứu sinh do Jingyi Wang, cựu sinh viên MIT dẫn đầu đã phân tích dữ liệu từ các tia X của lỗ đen.

Độ trễ giữa vụ nổ tia X, tiếng vọng và biến dạng do gần lực hấp dẫn đã mở ra nhiều chủ đề nghiên cứu thú vị về quá trình diễn ra các vụ nổ dữ dội này.

Trong khi đó, Tiến sĩ Kara đã hợp tác với các chuyên gia giáo dục, âm nhạc để chuyển đổi phản xạ tia X sang âm thanh có thể nghe được.

Kara cho biết trong một số mô phỏng, các tia X di chuyển xung quanh lỗ đen, có bước sóng thay đổi đáng kể trước khi bị phản xạ.