Các nhà khoa học đang nỗ lực mở ra những cánh cửa mới cho du hành vũ trụ, đồng thời khám phá những bí ẩn sâu thẳm của vũ trụ bao la. Từ thí nghiệm ngủ đông đầy hứa hẹn đến những phát hiện chấn động về lỗ đen và các cấu trúc vũ trụ kỳ lạ, hãy cùng khám phá những tiến bộ đáng kinh ngạc này.
Ngủ Đông: Chìa Khóa Du Hành Liên Sao?
Du hành đến các hành tinh xa xôi, đặc biệt là những ngoại hành tinh có tiềm năng sự sống, là một giấc mơ lớn của nhân loại. Tuy nhiên, trở ngại lớn nhất không phải là công nghệ mà chính là thời gian. Ngay cả với tốc độ ánh sáng, việc di chuyển giữa các vì sao cũng mất hàng nghìn năm. Các nhà khoa học tại Viện Công nghệ Tiên tiến Thâm Quyến, Trung Quốc đang nghiên cứu một giải pháp đột phá: tạo ra trạng thái ngủ đông nhân tạo cho các phi hành gia.
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí the enervation cho thấy, việc kích hoạt một nhóm tế bào thần kinh ở vùng trước giao thoa thị giác bằng phương pháp hóa học có thể gây ra tình trạng hạ thân nhiệt đáng tin cậy ở khỉ, cả khi gây mê và không gây mê. Điều này cho thấy, trung tâm điều nhiệt của linh trưởng có thể bị tác động để rơi vào trạng thái ngủ đông an toàn, giúp chúng chống chịu nhiệt độ lạnh và lượng oxy thấp. Nhiệt độ cơ thể giảm sẽ làm chậm quá trình trao đổi chất, đưa các hoạt động sinh học về mức tối thiểu, đủ để duy trì sự sống mà không gây teo cơ.
Thí nghiệm được thực hiện trên 3 con khỉ Macaca fascicularis, trong đó các chức năng não bộ được theo dõi cẩn thận qua chụp cộng hưởng từ chức năng (fMRI). Kết quả cho thấy, trạng thái ngủ đông do thuốc close tạo ra đã ngăn cản quá trình sưởi ấm bên ngoài, khẳng định vai trò của vùng trước giao thoa thị giác trong điều hòa nhiệt độ. Tuy nhiên, nhịp tim tăng và sự run rẩy là những vấn đề cần giải quyết trước khi thử nghiệm lâm sàng trên người. Dù vậy, đây là một bước tiến quan trọng, chứng minh tính khả thi của việc tạo ra trạng thái ngủ đông nhân tạo, mở ra cơ hội cho những chuyến du hành liên sao trong tương lai.
Cú Sốc Ngược và Bong Bóng Fermi Bí Ẩn
Vũ trụ không chỉ chứa đựng những điều kỳ diệu mà còn ẩn chứa nhiều bí ẩn thách thức các nhà khoa học. Một trong số đó là cặp bong bóng Fermi khổng lồ, được phát hiện lần đầu bởi kính viễn vọng không gian Fermi vào năm 2010.
Nghiên cứu mới từ các nhà khoa học Nhật Bản đã đưa ra lời giải thích về cấu trúc kỳ lạ này. Dựa trên mô hình tái hiện thiên hà Milky Way, họ phát hiện ra hiện tượng “sốc ngược” gây ra sự hình thành của các bong bóng Fermi. Cụ thể, gió từ hố đen siêu khối lượng Sagittarius A* ở trung tâm thiên hà phun trào với tốc độ 1.000 km/s, dội bom vào không gian xung quanh. Sự va chạm này tạo ra một cú sốc đến cuồng khí quanh thiên hà, dẫn đến môi trường có sự khác biệt lớn về nhiệt độ và năng lượng, tạo thành lớp vỏ của bong bóng Fermi. Mô phỏng này cho thấy quá trình tương tự cũng xảy ra ở các thiên hà khác, nhưng có thể kính viễn vọng hiện tại chưa đủ khả năng để quan sát.
Phát Hiện Lỗ Đen Siêu Quái Vật
Lỗ đen, những “quái vật” vũ trụ với lực hấp dẫn cực mạnh, luôn là chủ đề hấp dẫn của giới thiên văn. Mới đây, các nhà khoa học Mỹ đã xác định được lỗ đen siêu quái vật thứ hai, có khối lượng ước tính gấp 3 triệu lần Mặt Trời, chỉ thua Sagittarius A (4 triệu lần Mặt Trời). Lỗ đen này, được đặt tên là Leo I, nằm ở trung tâm của thiên hà lùn Leo I.
Việc xác định Leo I gặp nhiều khó khăn do thiên hà lùn này thường không đủ khí để phát sáng. Tuy nhiên, nghiên cứu mới cho thấy lượng nhỏ vật chất mà Leo I hút vào từ các ngôi sao cũng cung cấp tốc độ bồi tụ cần thiết để các kính thiên văn quan sát được. Các nhà khoa học đã sử dụng dữ liệu từ đài quan sát tia X Chandra và kính viễn vọng vô tuyến Very Large Array để phân tích và mô tả sơ lược về Leo I. Họ tin rằng trong tương lai, chúng ta sẽ có được hình ảnh rõ ràng về lỗ đen này, tương tự như những gì chúng ta đã thấy về Sagittarius A.
Cận Cảnh Lỗ Đen Nuốt Chửng Ngôi Sao
Một sự kiện thiên văn hiếm gặp khác đã được NASA ghi lại: một lỗ đen khổng lồ đang nuốt chửng một ngôi sao cách Trái Đất 250 triệu năm ánh sáng. Sự kiện này, được gọi là gián đoạn thủy triều, xảy ra khi một ngôi sao đi quá gần lỗ đen và bị lực hấp dẫn của nó xé toạc. Vật chất của ngôi sao sau đó tạo thành một cấu trúc ánh sáng cực nóng xung quanh lỗ đen, gọi là corona.
Vệ tinh NuSTAR của NASA, với khả năng quan sát các bước sóng ánh sáng đặc biệt, đã ghi lại quá trình hủy diệt của ngôi sao, kéo dài chỉ vài tuần hoặc vài tháng. Sự kiện này cung cấp cái nhìn sâu sắc về cách lỗ đen thao túng vật chất xung quanh và tạo ra những màn trình diễn ánh sáng ngoạn mục. Các nhà thiên văn học xem các sự kiện gián đoạn thủy triều là những “phòng thí nghiệm vũ trụ”, giúp họ tiếp cận với nguồn cấp dữ liệu theo thời gian thực về lỗ đen.
Kết luận
Từ những nỗ lực nghiên cứu về trạng thái ngủ đông, đến những khám phá về bong bóng Fermi, lỗ đen siêu quái vật và các sự kiện gián đoạn thủy triều, thế giới khoa học đang có những bước tiến đáng kể trong việc giải mã những bí ẩn của vũ trụ. Những khám phá này không chỉ mở rộng kiến thức của chúng ta về vũ trụ mà còn mở ra những khả năng mới cho tương lai của nhân loại, như du hành liên sao và khám phá những chân trời mới.