CHƯƠNG III : MỘT SỐ HIỆN TƯỢNG TRONG VŨ TRỤ
3.1. Hố đen
3.1.4. Các loại Hố đen
Các nhà khoa học phân loại Hố đen dựa vào khối lượng, nguồn gốc và đặc điểm của nó. Dưới đây là các loại Hố đen phổ biến nhất :
SVTH: Nguyễn Thị Minh Đạt – Lớp 09SVL 47 - Hố đen khối lượng ngơi sao (stellar-mass) có khối lượng gấp 10 lần khối lượng Mặt Trời. Loại Hố đen này được hình thành từ sự sụp đổ của các ngôi sao khi chúng sử dụng hết nhiên liệu, phát nổ tạo thành vụ nổ siêu tân tinh.
- Hố đen có khối lượng trung bình (intermediate-mass) gấp hàng trăm đến hàng triệu lần khối lượng Mặt Trời, tuy nhiên nguồn gốc hình thành chúng vẫn là bí ẩn.
- Hố đen siêu khổng lồ (supermassive) được hình thành tại vùng trung tâm của các thiên hà. Chúng được tạo thành từ sự va chạm của các Hố đen nhỏ hơn. Càng nhiều vật chất rơi vào Hố đen thì Hố đen sẽ càng to hơn. Hố đen siêu khổng lồ thường có khối lượng gấp hàng nghìn, thậm chí gấp hàng triệu lần khối lượng Mặt Trời.
*Làm thế nào để phát hiện một Hố đen xuất hiện gần chúng ta?
Như đã biết, một Hố đen có lực hấp dẫn lớn đến mức ánh sáng cũng khơng thốt ra được, do đó chúng ta hồn tồn khơng thể nhìn thấy Hố đen một cách trực tiếp. Vậy các nhà thiên văn học làm thế nào để quan sát và phát hiện một Hố đen mới hình thành?. Câu trả lời là dựa vào sự ảnh hưởng của Hố đen lên các đối tượng xung quanh nó.
1) Dựa vào những ngơi sao và bụi khí xung quanh một hố đen
Sự chuyển động lắc lư của những ngôi sao hay hiện tượng những đám bụi khí bị kéo sợi trong vũ trụ có thể báo hiệu sự tồn tại một lực hấp dẫn rất lớn của một vật thể vơ hình gần đó. Quan sát sự chuyển động của những đối tượng này các nhà khoa học có thể tính tốn khối lượng gây nên lực hấp dẫn đó, nếu nó lớn hơn 4 lần khối lượng Mặt Trời thì đó chắc chắn là một Hố đen.
SVTH: Nguyễn Thị Minh Đạt – Lớp 09SVL 48
2) Thấu kính hấp dẫn
Thấu kính hấp dẫn đã được trình bày ở chương 1. Ở đây tôi chỉ nhắc lại vắn tắt.
Thấu kính hấp dẫn là một hiên tượng thiên văn xảy ra khi ánh sáng từ một vật thể trong vũ trụ bị lệch hướng trên đường đi dưới tác dụng của lực hấp dẫn. Lực hấp dẫn càng lớn thì ánh sáng càng bị bẻ cong và hiện tượng này càng được quan sát rõ hơn. Sự tăng cường độ sáng hay thay đổi hình dạng đột ngột của một thiên thể ở xa cũng là dấu hiệu cho thấy giữa nguồn sáng và người quan sát có một lực hấp dẫn lớn, từ đó có thể giúp phát hiện Hố đen.
3) Bức xạ
Vật chất rơi vào Hố đen (giống như nước đổ vào đường thoát nước) sẽ tập hợp lại với nhau tạo nên một đĩa kết tụ quay rất nhanh và rất nóng xung quanh Hố đen trước khi bị nó nuốt. Ma sát xuất hiện tại những vùng lân cận đĩa làm cho đĩa trở nên vơ vùng nóng và được thốt ra dưới dạng tia X . Q trình nung nóng này có thể biến 50% khối lượng của vật thể thành năng lượng bức xạ. Các tính
SVTH: Nguyễn Thị Minh Đạt – Lớp 09SVL 49 toán khác cho rằng các hiệu ứng trong đó các luồng hạt chuyển động rất nhanh với vận tốc gần bằng vận tốc ánh sáng được phóng ra ở hai trục của đĩa.