Bộ phim "Interstellar" đã ra mắt cách đây đúng 5 năm. Kể từ đó, những khám phá mới đã thay đổi sự hiểu biết của chúng ta về các lỗ đen.


  • Bộ phim bom tấn Hollywood "Interstellar" của đạo diễn Christopher Nolan vừa kỷ niệm 5 năm thành lập.
  • Trong phim, Matthew McConaughey vào vai một phi hành gia hành trình vào một hố đen siêu lớn có tên là Gargauntua.
  • Để làm cho "Interstellar" chính xác về mặt khoa học, Nolan đã thuê nhà vật lý Kip Thorne để đưa ra mô tả chân thực nhất về một lỗ đen có thể.
  • Nhưng kể từ khi bộ phim được phát hành, các nhà khoa học đã tìm hiểu thêm về những gì các hố đen thực sự trông như thế nào, và thậm chí lần đầu tiên được chụp lại.
  • Những khám phá này tiết lộ rằng, bất chấp những nỗ lực tốt nhất của Nolan và Thorne, Gargantua không hoàn toàn chính xác.

  • Truy cập trang chủ của Business Insider để biết thêm câu chuyện.

Tại trung tâm của mọi thiên hà là một hố đen siêu lớn, nơi trọng lực mạnh đến mức không gì – thậm chí không ánh sáng – có thể thoát khỏi ranh giới của nó.

Trong bộ phim "Interstellar", một lỗ đen hư cấu có tên Gargantua chiếm vị trí trung tâm. Bộ phim ra mắt đúng năm năm trước, vào tháng 11 năm 2014. Trong đó, Matthew McConaughey và Anne Hathaway đóng vai các phi hành gia đi qua một hố sâu – một đường hầm cho phép di chuyển gần như tức thời giữa các điểm xa xôi – để khám phá ba hành tinh quay quanh Gargantua , Cách Trái đất 10 tỷ năm ánh sáng.

Cuối cùng, nhân vật của McConaughey điều khiển con tàu của mình vào lỗ đen siêu lớn, bên trong anh ta phát hiện ra một chiều thứ năm, những sinh vật toàn năng đa chiều và khả năng giao tiếp với con gái bị ghẻ lạnh của mình xuyên thời gian và không gian.

Đạo diễn Christopher Nolan và nhóm hiệu ứng hình ảnh của ông đã chứng minh cho độ chính xác khoa học vượt trội trong "Interstellar" – họ thậm chí còn thuê nhà vật lý lý thuyết và người đoạt giải Nobel Kip Thorne làm cố vấn.

"Cả lỗ sâu và lỗ đen đều không được mô tả trong bất kỳ bộ phim Hollywood nào theo cách mà chúng thực sự sẽ xuất hiện", Thorne nói trong một cuộc phỏng vấn trước khi phát hành bộ phim. "Đây là lần đầu tiên mô tả bắt đầu với các phương trình tương đối tổng quát của Einstein."

Thật vậy, miêu tả của bộ phim về Gargantua được ca ngợi là bộ phim miêu tả chính xác nhất về một lỗ đen từ trước đến nay.

hố đen

Một khái niệm của một nghệ sĩ về một lỗ đen siêu lớn.

NASA / JPL-Caltech / Reuters


Nhưng trong năm năm qua, một số khám phá lớn về các lỗ đen đã mang đến cho các nhà vật lý những hiểu biết mới về những vật thể to lớn này trông như thế nào và cách chúng hoạt động. Dựa trên thông tin đó, Gargantua không hoàn toàn chính xác, mặc dù nó vẫn tiến gần đến nhiều khía cạnh. Đây là những gì "Interstellar" đã đúng và sai.

Hình ảnh đầu tiên về một lỗ đen từng được chụp

Các hố đen siêu lớn hình thành khi các ngôi sao tự sụp đổ vào cuối vòng đời của chúng. Trung bình, chúng nặng gấp hàng triệu lần so với mặt trời.

Các nhà khoa học đã vật lộn trong nhiều thập kỷ để chụp được một chiếc trên máy ảnh, bởi vì các lỗ đen rất lớn và quay nhanh đến mức chúng làm biến dạng không-thời gian, đảm bảo rằng không có gì có thể thoát khỏi lực hấp dẫn của chúng. Bởi vì ngay cả ánh sáng cũng không thể thoát ra, những lực này tạo ra một cái bóng độc đáo dưới dạng một vòng tròn hoàn hảo ở trung tâm của lỗ đen.

Đường viền bên ngoài của trung tâm đó được gọi là chân trời sự kiện của lỗ đen hoặc "điểm không thể quay lại".

Nhưng vào tháng Tư, một nhóm các nhà khoa học thuộc Tổ chức Hợp tác Kính viễn vọng Chân trời Quốc tế (EHT) đã công bố bức ảnh đầu tiên về lỗ đen siêu lớn cho công chúng. Mặc dù hình ảnh mờ, nhưng nó cho thấy, như dự đoán, các lỗ đen trông giống như những quả cầu tối được bao quanh bởi một vòng ánh sáng rực rỡ.

"Khi một đám mây khí đến gần lỗ đen hơn, chúng tăng tốc và nóng lên", Josephine Peters, một nhà vật lý thiên văn tại Đại học Oxford, trước đây đã nói với Business Insider. "Nó phát sáng càng nhanh và càng nóng hơn. Cuối cùng, đám mây khí đã đủ gần để lực kéo của lỗ đen kéo dài nó thành một vòng cung mỏng."

Bức ảnh chưa từng có cho thấy lỗ đen siêu lớn ở trung tâm thiên hà Messier 87, cách Trái đất khoảng 54 triệu năm ánh sáng. Khối lượng của lỗ đen tương đương với 6,5 tỷ mặt trời.

Hình ảnh này được phát hành vào thứ Tư, ngày 10 tháng 4 năm 2019, bởi Kính viễn vọng Chân trời Sự kiện cho thấy một lỗ đen. Các nhà khoa học tiết lộ hình ảnh đầu tiên từng được tạo ra từ một lỗ đen sau khi lắp ráp dữ liệu được thu thập bởi một mạng lưới kính viễn vọng vô tuyến trên khắp thế giới. (Cộng tác Kính viễn vọng Chân trời / Đài quan sát Maunakea qua AP)

Vào ngày 10 tháng 4 năm 2019, nhóm Kính viễn vọng Chân trời Sự kiện đã phát hành hình ảnh đầu tiên được tạo ra từ một lỗ đen.

Sự kiện Cộng tác Kính viễn vọng Chân trời / Đài quan sát Maunakea qua AP


Để ghi lại hình ảnh, các nhà thiên văn học đã dựa vào nhiều năm dữ liệu từ tám kính viễn vọng được đồng bộ hóa trên toàn cầu. Vì vậy, hình ảnh là một cái nhìn được xây dựng lại, không phải là một bức ảnh.

"Cảm giác giống như nhìn vào cánh cổng địa ngục, ở cuối không gian và thời gian", Heino Falcke, cộng tác viên của Kính viễn vọng Chân trời, cho biết khi bức ảnh được công bố.

Mục tiêu tiếp theo của nhóm EHT có thể là Sagittarius A *, lỗ đen ở trung tâm thiên hà của chúng ta.

Chúng tôi đã mô phỏng những gì nó trông giống như đi chơi gần một lỗ đen

Vì hình ảnh EHT tháng 4 quá mờ, các nhà khoa học NASA đã tạo ra một hình dung về một lỗ đen có thể trông giống như cận cảnh và hoạt động.

Hình ảnh động cho thấy lực hấp dẫn xung quanh lỗ đen sẽ xoắn ánh sáng từ đám mây khí, bụi, sao chết và các mảnh vụn không gian khác (gọi là đĩa bồi tụ). Điều đó sẽ xuất hiện như một cầu vồng lửa uốn quanh một vực thẳm tối.

Lỗ đen sẽ thay đổi ngoại hình tùy thuộc vào cách bạn nhìn vào nó. Một khung nhìn bên, như hình bên dưới, sẽ hiển thị đĩa bồi tụ xung quanh chân trời sự kiện.

Hình ảnh hố đen của NASA

Một minh họa về một lỗ đen khi nhìn từ phía bên.

Trung tâm hàng không vũ trụ NASA God Goddard / Jeremy Schnittman


Đĩa sẽ xuất hiện sáng hơn ở một bên so với bên kia vì lỗ đen của M87 có khả năng quay tròn, cũng quay tròn đám mây bụi và khí quay quanh nó. Vì vậy, vật chất di chuyển về phía mắt chúng ta có vẻ sáng hơn vật chất di chuyển ra xa – hơi giống đèn hiệu của một ngọn hải đăng.

Tuy nhiên, nếu bạn nhìn vào lỗ đen từ trên hoặc dưới, đĩa bồi tụ sẽ tạo thành một vòng tròn gần như hoàn hảo và ánh sáng sẽ xuất hiện phân bố đều hơn. Sự khác biệt là rõ ràng trong hình ảnh động dưới đây.

id = "1a6d3941-f323-439e-acc3-052576b98754" class = "raw mceNonEditable">

Theo Thorne, lý do lỗ đen trong "Interstellar" không khớp với hình ảnh lỗ đen M87 là do Nolan đã chọn bỏ qua hiện tượng sáng và mờ đó.

Thorne nói với Gizmodo rằng "mắt người có thể sẽ không thể nhận ra sự khác biệt về độ sáng ở hai bên của lỗ khi độ sáng tổng thể quá cao." Đó là lý do tại sao lỗ đen của bộ phim dường như có cùng độ sáng.

lỗ đen liên sao

Việc mô tả một lỗ đen được thấy trong bộ phim "Interstellar".

Hình ảnh Paramount


Các nhà khoa học xác nhận rằng có một lỗ đen siêu lớn ở trung tâm thiên hà của chúng ta

Các lỗ đen siêu lớn là phổ biến trong vũ trụ – chúng đã được tìm thấy ở trung tâm của hầu hết mọi nhà khoa học thiên hà đã kiểm tra. Hố đen ở trung tâm dải Ngân hà, Sagittarius A *, cách xa 25.000 năm ánh sáng và nặng gấp 4 triệu lần so với mặt trời của chúng ta.

Sagittarius A * 's đĩa bồi đắp dần là khoảng 100 triệu dặm rộng, hoặc một chút rộng hơn so với khoảng cách giữa trái đất và mặt trời.

Vào tháng 10 năm 2018, các nhà thiên văn học tiết lộ rằng họ đã quan sát Nhân Mã A * hút các đốm khí nóng ở 30% tốc độ ánh sáng – 201 triệu dặm / giờ. Điều đó đã kích hoạt ba vụ nổ bức xạ mạnh mẽ được phát hiện bởi kính viễn vọng trên Trái đất.

milky way galaxy centre hồng ngoại

Trung tâm của thiên hà Milky Way, được chụp bằng camera hồng ngoại của Kính viễn vọng Không gian Spitzer, ngày 9 tháng 10 năm 2019.


NASA, JPL-Caltech, Susan Stolovy (SSC / Caltech) et al.


Vào thời điểm đó, các tác giả nghiên cứu cho biết pháo sáng "cung cấp xác nhận được chờ đợi từ lâu rằng vật thể ở trung tâm thiên hà của chúng ta, như đã được giả định từ lâu, là một lỗ đen siêu lớn".

Josephine Peters, nhà vật lý thiên văn tại Đại học Oxford, người không tham gia vào nghiên cứu, trước đây đã nói với Business Insider rằng các quan sát đã theo dõi tài liệu "gần như bạn có thể đến một lỗ đen mà không bị nó tiêu thụ".

Nhưng Peters nói thêm rằng Nhân Mã A * "vẫn còn vô cùng bí ẩn".

Càng nhiều nhà khoa học tìm hiểu về các lỗ đen như Sagittarius A *, các đạo diễn giỏi hơn như Nolan có thể mô tả chúng trong các bộ phim bom tấn Hollywood.