Không có gì trong vũ trụ gây kinh ngạc hay bí ẩn hơn một hố đen. Tất cả bí mật của họ ẩn đằng sau bức màn của chân trời sự kiện.
Họ trông như thế nào? Chúng tôi không biết. Chúng hấp thụ tất cả các bức xạ mà chúng phát ra. Chúng lớn cỡ nào? Chúng có kích thước, hoặc chúng có thể dày đặc vô hạn? Chúng tôi chỉ không biết. Nhưng có một vài điều chúng ta có thể biết. Giống như chúng to lớn như thế nào, và chúng quay nhanh như thế nào.
Đợi đã, cái gì? Kéo sợi?
Hãy xem xét ngôi sao lớn xuất hiện trước lỗ đen. Nó được hình thành từ một tinh vân mặt trời, đạt được sự quay của nó bằng cách lấy trung bình động lượng của tất cả các hạt riêng lẻ trong đám mây. Khi lực hấp dẫn lẫn nhau kéo ngôi sao lại với nhau, thông qua việc bảo toàn động lượng góc, nó quay nhanh hơn. Khi một ngôi sao trở thành một lỗ đen, nó vẫn có khối lượng lớn như vậy, nhưng bây giờ bị nén xuống một không gian nhỏ hơn vô cùng. Và để bảo toàn động lượng góc đó, tốc độ quay vòng của lỗ đen tăng tốc độ rất nhiều. Toàn bộ lịch sử của tất cả mọi thứ mà lỗ đen từng tiêu thụ, tính trung bình xuống một con số duy nhất: tốc độ quay.
Nếu lỗ đen có thể thu nhỏ xuống kích thước nhỏ vô hạn, bạn sẽ nghĩ rằng tốc độ quay cũng có thể tăng lên vô cùng. Nhưng lỗ đen có giới hạn tốc độ.
Có một giới hạn tốc độ cho vòng quay của lỗ đen. Nó sắp xếp theo kiểu của một lỗ đen quay nhanh hơn, nhỏ hơn là chân trời sự kiện của nó.
Đó là Tiến sĩ Mark Morris, giáo sư thiên văn học tại UCLA. Ông đã dành phần lớn thời gian để nghiên cứu những bí ẩn của hố đen.
Có một khu vực này, được gọi là không gian vũ trụ giữa chân trời sự kiện và một ranh giới khác, bên ngoài. Không gian vũ trụ là một khu vực rất thú vị bên ngoài chân trời sự kiện, trong đó một loạt các hiệu ứng thú vị có thể xảy ra.
Hãy tưởng tượng chân trời sự kiện của một lỗ đen như một quả cầu trong không gian, và sau đó bao quanh lỗ đen này là không gian vũ trụ. Lỗ đen quay càng nhanh, khối không gian này càng bị bong ra.
Giới hạn tốc độ được thiết lập bởi chân trời sự kiện, cuối cùng, ở một vòng quay đủ cao, đạt đến điểm kỳ dị. Bạn có thể có những gì mà người Viking gọi là một điểm kỳ dị trần trụi. Bạn có thể có một điểm kỳ dị tiếp xúc với phần còn lại của Vũ trụ. Điều đó có nghĩa là bản thân điểm kỳ dị có thể phát ra năng lượng hoặc ánh sáng và ai đó bên ngoài thực sự có thể nhìn thấy nó. Và điều đó có thể xảy ra. Đó là giới hạn vật lý của nó có thể quay nhanh như thế nào. Các nhà vật lý sử dụng các đơn vị cho động lượng góc được đúc theo khối lượng, đó là một điều gây tò mò và giới hạn tốc độ có thể được mô tả là động lượng góc bằng với khối lượng của lỗ đen và đặt giới hạn tốc độ.
Chỉ tưởng tượng thôi. Hố đen quay tròn đến mức nó sắp lộ ra. Nhưng điều đó là không thể. Các định luật vật lý đã giành chiến thắng để cho nó quay nhanh hơn. Và đây là một phần tuyệt vời. Các nhà thiên văn học đã thực sự phát hiện ra các lỗ đen siêu lớn quay tròn ở giới hạn được dự đoán bởi các lý thuyết này.
Một lỗ đen, tại trung tâm của thiên hà NGC 1365 đang quay với tốc độ ánh sáng 84%. Nó đã đạt đến giới hạn tốc độ vũ trụ, và có thể quay bất kỳ tốc độ nào nhanh hơn mà không tiết lộ điểm kỳ dị của nó.
Vũ trụ là một nơi điên rồ.
Podcast (âm thanh): Tải xuống (Thời lượng: 4:27 - 4.1MB)
Theo dõi: Apple Podcasts | Android | RSS
Podcast (video): Tải xuống (95,3 MB)
Theo dõi: Apple Podcasts | Android | RSS
