Các lỗ đen, với lực hấp dẫn cực lớn, nổi tiếng là có khả năng nuốt chửng mọi thứ, từ các ngôi sao, hành tinh đến cả các lỗ đen khác. Nhưng liệu có khả năng nào một lỗ đen có thể “ăn” hết toàn bộ vũ trụ này không? Câu trả lời ngắn gọn là không. Không có cách nào một lỗ đen có thể nuốt chửng toàn bộ vũ trụ, hay thậm chí là một thiên hà. Hãy cùng tìm hiểu sâu hơn về lý do tại sao.
Bản Chất của Lỗ Đen và Cơ Chế “Nuốt Chửng”
Theo NASA, lỗ đen hình thành từ những ngôi sao khổng lồ đã sụp đổ vào chính nó, tạo ra một vật thể có mật độ vật chất vô cùng lớn. Lực hấp dẫn của chúng mạnh đến mức ngay cả ánh sáng cũng không thể thoát ra. Nhiều người lầm tưởng rằng lỗ đen hoạt động như máy hút bụi vũ trụ, hút mọi thứ xung quanh. Tuy nhiên, thực tế không phải vậy.
Theo nhà vật lý Gaura Khang Nga từ đại học Râu Island, lỗ đen chỉ nuốt chửng những vật thể nằm rất gần chúng. Chúng chỉ có thể “ăn” những gì đi vào vùng không thời gian của mình, được gọi là điểm không thể quay lại. Vùng không thời gian này có kích thước khác nhau tùy theo khối lượng của lỗ đen. Ví dụ, một lỗ đen có khối lượng tương đương Mặt Trời chỉ có vùng không thời gian kéo dài khoảng 3km, trong khi một lỗ đen có khối lượng tương đương Trái Đất thì vùng này chỉ có kích thước vài cm, tương đương ngón tay cái.
Lực hấp dẫn của lỗ đen vẫn tác động đến các ngôi sao và hành tinh xung quanh, khiến chúng quay quanh giống như lỗ đen ở trung tâm dải Ngân Hà, nhưng không có nghĩa chúng sẽ bị “nuốt chửng”.
Lỗ Đen và Quỹ Đạo Hành Tinh
Giáo sư thiên văn học Job Poland Lady từ Đại học Job Poland đã đưa ra một ví dụ minh họa rõ ràng. Giả sử Mặt Trời của chúng ta biến thành một lỗ đen có cùng khối lượng, Trái Đất vẫn sẽ tiếp tục quay quanh quỹ đạo của mình mà không có bất kỳ thay đổi nào về lực hấp dẫn. Có thể sẽ rất tối và lạnh, nhưng lực hấp dẫn của lỗ đen ở khoảng cách hiện tại sẽ không phải là vấn đề.
Alexe, một nhà nghiên cứu tại Đại học California, cũng cho biết thêm rằng lỗ đen thực sự khá nhỏ. Để một ngôi sao bị lỗ đen nuốt chửng, nó phải di chuyển gần như trực tiếp vào lỗ đen. Dù điều này có thể xảy ra theo thời gian, nhưng để Mặt Trời bị lỗ đen trung tâm dải Ngân Hà nuốt chửng, thì cần một khoảng thời gian rất dài để quỹ đạo của nó thẳng hàng với lỗ đen.
Giới Hạn Tăng Trưởng của Lỗ Đen và Sự Mở Rộng Vũ Trụ
Ngay cả những lỗ đen lớn nhất, như Phoenix A, ước tính có khối lượng gấp 100 tỷ lần Mặt Trời, cũng có giới hạn về kích thước. Khi các lỗ đen khổng lồ “ăn” vật chất, chúng cũng phát ra bức xạ. Bức xạ này làm nóng và ion hóa vật chất xung quanh, khiến nó khó nguội đi và rơi vào lỗ đen, từ đó làm chậm tốc độ tăng trưởng của lỗ đen. Cơ chế tự điều chỉnh này ngăn không cho các lỗ đen nuốt chửng cả thiên hà, chứ đừng nói đến toàn bộ vũ trụ.
Ngoài ra, sự mở rộng vũ trụ đang tăng tốc cũng là một yếu tố quan trọng. Khi các vật thể trong không gian ngày càng xa nhau, khả năng chúng va chạm và bị lỗ đen bắt giữ ngày càng thấp. Để một lỗ đen nuốt chửng toàn bộ vũ trụ, nó sẽ cần một sự thay đổi lớn về hướng di chuyển của vũ trụ, điều này gần như không thể xảy ra.
Các Hiện Tượng Vũ Trụ Kỳ Lạ Liên Quan Đến Lỗ Đen
Bên cạnh câu hỏi liệu lỗ đen có thể nuốt chửng vũ trụ hay không, có nhiều hiện tượng vũ trụ kỳ lạ khác liên quan đến lỗ đen khiến các nhà khoa học tò mò:
Vụ Nổ Năng Lượng Bí Ẩn Từ Vũ Trụ Sơ Khai
Một vụ nổ năng lượng bí ẩn kéo dài 16 phút được phát hiện từ thời kỳ đầu của vũ trụ có thể là kết quả của ảo ảnh hấp dẫn hoặc một hiện tượng chưa thể giải thích. Vụ nổ này, được gọi là GRB-220627A, có thời gian dài hơn rất nhiều so với các vụ nổ gamma thông thường. Các nhà khoa học nghi ngờ rằng hiện tượng khúc xạ hấp dẫn, do sự hiện diện của một lỗ đen hoặc thiên hà khổng lồ, đã kéo dài và nhân đôi tín hiệu GRB trước khi nó đến Trái Đất.
“Thây Ma” Sao Bị Lỗ Đen Xé Toạc
Các đài quan sát Chandra và XMM-Newton đã ghi lại được khoảnh khắc một ngôi sao lớn gấp 14 lần Mặt Trời bị lỗ đen xé toạc. Các nhà khoa học đã phát hiện ra “thây ma” của ngôi sao, không phải vật chất phun ra, mà là lõi của ngôi sao còn mắc kẹt trong lỗ đen. Sự kiện này cho thấy sức mạnh kinh khủng của lỗ đen và cung cấp một cái nhìn sâu sắc vào quá trình “ăn” của chúng.
Kết Luận
Dù lỗ đen là những vật thể kỳ lạ và mạnh mẽ, chúng không thể nuốt chửng toàn bộ vũ trụ. Kích thước, cơ chế “ăn” và giới hạn tăng trưởng của lỗ đen, cùng với sự mở rộng của vũ trụ, đã khiến điều này trở nên bất khả thi. Thay vào đó, chúng ta nên tập trung vào việc khám phá những bí ẩn khác của vũ trụ, từ các vụ nổ năng lượng bí ẩn đến những “thây ma” sao bị lỗ đen xé toạc. Vũ trụ còn rất nhiều điều thú vị đang chờ đợi chúng ta khám phá.