CHƯƠNG III : MỘT SỐ HIỆN TƯỢNG TRONG VŨ TRỤ
3.1. Hố đen
3.1.3. Sự hình thành Hố đen
Định nghĩa Hố đen được xuất hiện lần đầu tiên trong thuyết tương đối rộng của Albert Einstein năm 1916. Hố đen vũ trụ đầu tiên được xác định là Cygnus X-
SVTH: Nguyễn Thị Minh Đạt – Lớp 09SVL 45 1. Năm 1971, ngôi sao đôi này phát ra ánh sáng với độ sáng thay đổi trong một phần ngàn giây. Vào thời gian đó, thuật ngữ “Hố đen vũ trụ” chưa được sử dụng. Đến năm 1973, thuật ngữ này được ghi nhận bởi nhà thiên văn học người Mỹ, John Wheeler.
Từ khi đó, nhiều vật thể được xác định là xuất hiện trong các Hố đen. Những Hố đen có khối lượng khổng lồ (supermassive) được hình thành tại vùng trung tâm của hầu hết các thiên hà, bao gồm cả Dải Ngân hà của chúng ta. Chúng là những vật thể có quỹ đạo quay cực kỳ lớn và “tàng hình” nằm ngay tại trung tâm thiên hà, mặc dù các nhà thiên văn học vẫn chưa đủ khả năng để nhận ra khu vực Hố đen này, nhưng họ vẫn có đủ dữ liệu chứng minh rằng có một Hố đen tồn tại ở đó.
Theo các nhà khoa học thì Hố đen có thể được hình thành từ cái chết của một ngôi sao. Sự tạo thành Hố đen từ cái chết của một ngôi sao được thực hiện qua nhiều giai đoạn. Trong biểu đồ tổ chức dưới đây, ta có thể nhận xét được mọi khả năng để một ngơi sao có thể có đời sống của nó.
SVTH: Nguyễn Thị Minh Đạt – Lớp 09SVL 46 Các Hố đen được cấu tạo sau khi đời sống của các ngôi sao chấm dứt. Khi một ngơi sao khơng cịn sống bình thường nữa, nó sẽ “tìm cách” tự thu hút vào trung tâm của nó. Cũng như Trái Đất tự nén chặt hướng vào trong nhân.
Nhưng ngơi sao thì kháng cự được một thời gian sự thu hút này bằng cách đốt những loại khí. Sự đốt cháy này được thực hiện tại trung tâm của ngôi sao, và nhiệt độ có thể lên đến 50 triệu độ Celcius.
Ở nhiệt độ này, những phản ứng nhiệt hạch xảy ra ở tâm, cho tới một lúc nào đó sẽ khơng cịn đủ chất đốt cần thiết để tiếp tục có những phản ứng nhiệt hạch thì ngơi sao phồng vơ cùng to lớn để trở thành cái mà người ta gọi là Ngôi sao đỏ khổng lồ. Sau quá trình này, ngơi sao có 3 khả năng, tùy thuộc vào khối lượng nó có được:
Khả năng 1) Nó có thể trở thành Sao Lùn Trắng nếu khối lượng của nó nhỏ hơn 1,4 lần khối lượng của Mặt Trời của chúng ta.
Khả năng 2) Nếu ngơi sao có khối lượng cao hơn, dưới 4 lần của khối lượng Mặt Trời thì nó trở thành Sao Neutron.
Khả năng 3) Nếu khối lượng cao hơn 4 khối lượng Mặt Trời thì nó bị biến thành Hố đen.
Một ngơi sao có khối lượng đủ lớn để tạo thành một Hố đen là khi nó khơng cịn chất đốt để giúp nó khơng tự hút vào trung tâm của nó. Do vậy mà ngơi sao tự hút vào trung tâm của nó một cách vơ tận, có nghĩa là nó sẽ khơng bao giờ ngừng tự hút vào trung tâm của nó để tạo thành một Hố đen và nó thu hút theo bất cứ vật gì gần nó, kể cả ánh sáng và những Hố đen nhẹ hơn nó để tạo thành một Hố đen nặng hơn to hơn và có sức hút ln ln mạnh hơn.