Làm thế nào để thoát khỏi hố đen một cách an toàn?

Sự hiểu biết của chúng ta về hố đen đã cải thiện rất nhiều trong thời gian gần đây, với các công trình cột mốc như bức ảnh của siêu hố đen thiên hà Messier 87 và phát hiện gần đây về một siêu hố đen có khối lượng gấp 3 lần mặt trời ngay trong thiên hà của chúng ta. Liệu điều gì sẽ xảy ra nếu chúng ta quyết định đi bước tiếp theo: ghé thăm, thậm chí là đi vào hố đen?

Đầu tiên, để có thể sống sót đủ lâu để khám phá hố đen, bạn phải tìm được một hố đen thật lớn đã - theo Janna Levin, giáo sư thiên văn học tại Trường Barnard thuộc Đại học Columbia.

Hố đen hình thành khi vật chất bị nén chặt trong một không gian rất nhỏ, giống như khi một ngôi sao lớn đến mức lực hấp dẫn quá mạnh khiến ngôi sao tự nén khối lượng của mình lại, tạo ra một điểm trong không gian có lực hấp dẫn vô hạn - một Điểm kỳ dị (singularity). Khu vực xung quanh hút mọi thứ tình cờ đi ngang qua vào trong Chân trời sự kiện.

Theo định nghĩa của Wikipedia thì Chân trời sự kiện là biên phía trong của không gian - thời gian gần một Điểm kỳ dị, tất cả các loại vật chất nếu nằm dưới giới hạn này, kể cả các sóng điện từ đều không thể vượt ra ngoài để đến với người quan sát.

Khi vật chất ngày càng bị hút vào trong Điểm kỳ dị ở trung tâm hố đen, Chân trời sự kiện ngày càng mở rộng. Nếu bạn vô tình nhảy vào trong một hố đen nhỏ, cho là có đường kính 100 dặm - bạn sẽ tiến rất gần tới điểm lực hấp dẫn vô hạn. Sự thay đổi về lực hấp dẫn trước cả khi đi qua Chân trời sự kiện lớn đến mức bạn sẽ bị từ từ kéo dài ra thành sợi, một một quá trình đáng sợ có tên spaghettification.

Nếu bạn "nhảy" vào một hố đen khổng lồ, giống như hố đen của thiên hà M87, lớn gấp 3 triệu lần đường kính Trái Đất. Khi đi qua Chân trời sự kiện bạn còn cách Điểm kỳ dị 12 tỉ dặm. Levin cho biết: "Bạn sẽ đơn giản là trôi qua, một lúc lâu. Bạn có thể trôi suốt một năm trước khi bị tâm hố đen hủy diệt hoàn toàn".

Tiếp theo, bạn nên tránh các hố đen với các đĩa bồi tụ. Khoảng 1% các siêu hố đen hình thành các đĩa vật chất xoay rất nhanh, chúng có thể có nhiệt độ tới hàng triệu độ và tạo ra những từ trường lớn nhất có thể đo đạc được. Các từ trường mạnh cỡ này thường có khả năng phá hủy hệ thần kinh của bạn và kéo các phân tử trong cơ thể bạn ra thành nhiều sợi siêu nhỏ tới khi bạn tan rã.

Làm thế nào để các nhà khoa học có thể nghiên cứu về hố đen?

Bức ảnh trên là sản phẩm của kính viễn vọng Chân trời Sự kiện, kết quả của sự hợp tác giữa hơn 200 nhà nghiên cứu trên toàn cầu. Họ sử dụng một kỹ thuật có tên gọi baseline interferometry trong đó 8 đài quan sát radio trên thế giới cùng đồng bộ và tạo nên một kính viễn vọng radio có kích cỡ to bằng Trái Đất, đủ mạnh để thực hiện những quan sát với độ phân giải cao gấp 4.000 lần Kính viễn vọng Hubble.

Nhóm nghiên cứu gần đây đã công bố thêm các hình ảnh mới cho thấy tốc độ hố đen M87 nuốt chửng những vật thể xung quanh và thể hiện cấu trúc từ trường như mạng nhện, xoay quanh hố đen và tạo ra những sóng vật chất khổng lồ.

Nếu bạn vẫn muốn khám phá, bạn có thể thăm dò khu vực ‘ergosphere’ của hố đen. Đây là khu vực bên ngoài Chân trời sự kiện nơi không gian xoay tròn cùng hố đen. Có giả thiết rằng có thể có nguyên cả những hệ mặt trời bên trong khu vực này. Nếu kẹt ở đây, bạn vẫn còn có đường thoát: Bằng cách ném một thiên thạch nhỏ vào trong hố đen, bạn có thể lợi dụng mô men xoay này để ‘bắn’ mình tới nơi an toàn, Rodriguez chia sẻ.

Nếu bạn đã rèn luyện bản thân cho một cú nhảy vào hố đen thì chắc hẳn bạn sẽ có một buổi biểu diễn ngoạn mục. Khi gần tới hố đen, bạn sẽ thấy ánh sáng của toàn vũ trụ dường như bị bóp méo bởi lực hấp dẫn khổng lồ của hố đen. Nó giống như đi qua một nhà gương vậy. Ánh sáng từ các vì sao sẽ trôi trên bầu trời, bạn có thể thấy một vật thể để lại nhiều di ảnh vì hố đen bẻ cong ánh sáng phản chiếu từ vật thể. Nhưng màn pháo hoa chưa dừng ở đây. Bên trong hố đen không hề đen. Đó là một cánh cửa một chiều tới một chiều không gian chứa đựng hàng kỷ nguyên ánh sáng bị mắc kẹt trong đó. Rodriguez nói: “Bạn sẽ có thể thấy toàn bộ lịch sử của hố đen kể từ khi nó được hình thành".

Thời gian cũng sẽ chậm lại do lực hấp dẫn vô hạn của hố đen. Từ bên ngoài nhìn vào, chuyển động của bạn chậm tới mức như đóng băng ở chân trời sự kiện, mặc dù bạn đã vào đến tâm hố đen rồi. Levin nói: “Bạn có thể nhìn thấy như đang xem một bộ phim về toàn vũ trụ, ngay trước khi chết".

Khả năng vẫn có một cách thoát thân, nhưng điều này hoàn toàn nằm trong lĩnh vực vật lý lý thuyết. Hố đen cũng có thể là một lỗ sâu (wormhole), đưa bạn đến một vùng khác trong vũ trụ - trong tình trạng cơ thể đã phân rã thành nhiều hạt cơ bản.

Theo Popular Mechanics