Các nhà khoa học muốn phóng kính viễn vọng để nghiên cứu lỗ đen từ không gian

Lỗ đen là một trong những vật thể cực đoan nhưng cũng ẩn chứa nhiều đặc điểm thú vị nhất trong vũ trụ. Những hiểu biết của nhân loại đối với lỗ đen hiện vẫn còn tương đối hạn chế. Đó là lý do tại sao một nhóm các nhà khoa học quốc tế đề xuất sáng kiến phóng một hệ thống kính viễn vọng không gian chuyên dụng để nghiên cứu chúng.

Dự án này có tên Black Hole Explorer (BHEX), và được khởi xướng bởi nhóm các nhà nghiên cứu vận hành Kính viễn vọng Chân trời Sự kiện (EHT). Đây cũng chính là đội ngũ đã chụp được hình ảnh chi tiết đầu tiên về lỗ đen vào năm 2019, cũng như hình ảnh đầu tiên về lỗ đen siêu lớn ở trung tâm thiên hà của chúng ta vào năm 2022.

Ý tưởng của BHEX là sử dụng một kính viễn vọng trên không gian để thu thập thông tin chi tiết hơn từ các lỗ đen, vì có ít sự can thiệp từ hơi nước hơn khi quan sát từ phía trên bầu khí quyển của Trái đất. Mục đích là kết hợp dữ liệu từ kính viễn vọng này với nhiều kính viễn vọng trên mặt đất đã được sử dụng trong dự án EHT. Giai đoạn tiếp theo của dự án là sự hợp tác giữa Trung tâm Vật lý thiên văn | Harvard & Smithsonian (CfA) và Đài quan sát Thiên văn vô tuyến Quốc gia Hoa Kỳ (NRAO).

“Sự hợp tác này với NRAO đánh dấu một bước tiến đáng kể trong hành trình tìm hiểu bản chất của hố đen của chúng tôi”, Michael Johnson, nhà nghiên cứu chính của BHEX tại CfA cho biết. “Bằng cách mở rộng EHT ra không gian, chúng tôi sẽ có thể nghiên cứu hàng chục hố đen và xem cách thức chúng hoạt động trong vũ trụ”.

Nhóm CfA đang chuẩn bị đề xuất cho sứ mệnh BHEX để đệ trình lên NASA vào năm tới, với mục tiêu phóng một hệ thống kính viễn vọng không gian lên quỹ đạo vào năm 2031. Mục tiêu của dự án này là quan sát chi tiết xung quanh các hố đen siêu lớn nằm ở trung tâm của hầu hết các thiên hà.

Mặc dù bản thân các lỗ đen là vô hình vì chúng quá dày đặc, đến mức ngay cả ánh sáng cũng không thể thoát khỏi, nhưng khu vực ngay xung quanh chân trời sự kiện của lỗ đen có thể rất bận rộn và hỗn loạn. Thường thì có một lượng lớn bụi và khí xoáy xung quanh lỗ đen, bị hấp dẫn và tăng tốc bởi lực hấp dẫn cực lớn của nó. Khi vật liệu này cọ xát với nhau, nó trở nên nóng và bắt đầu phát sáng. Đối với các lỗ đen lớn và đang hoạt động, sự phát sáng này thậm chí có thể được nhìn thấy và nghiên cứu từ Trái đất.

“Bằng cách kết hợp các quan sát trên không gian và trên mặt đất, chúng ta sẽ có thể đạt được độ phân giải chưa từng có và có được những hiểu biết mới về các hiện tượng vũ trụ thu vị như lỗ đen”.