nhìn lại BỨC ẢNH ĐẦU TIÊN của LỖ ĐEN

 

BỨC ẢNH ĐẦU TIÊN CỦA LỖ ĐEN

 

Lần đầu tiên các nhà khoa học có được bức ảnh (picture) của lỗ đen (một lỗ đen lớn tại tâm thiên hà Messier 87, 55 triệu năm ánh sáng cách Trái đất). [1]

Đây là một thắng lợi lớn trong việc nhận thức lỗ đen , một đối tượng chứa nhiều bí ẩn.

Một tập thể các nhà khoa học (200 người) EHZ (Event Horizon Telescope) làm việc trên một mạng gồm 8 kính viễn vọng rải rác khắp thế giới (từ Antarctica đến Spain và Chile) đã cùng góp sức để thu được tấm ảnh của lỗ đen này (xem hình 1).

Bà France Córdova, giám đốc US National Science Foundation đã phát biểu trong nước mắt : chúng ta nghiên cứu nhiều về lỗ đen nhưng không ai thấy được lỗ đen, đây là lần đầu tiên chúng ta thấy được ảnh của lỗ đen. Điều này sẽ là một ký ức không thể xóa nhòa trong tâm khảm chúng ta.

 

 

 

     Hình 1.Bức ảnh của lỗ đen chụp được bởi  EHT (Event horizon Telescope )

 

LỖ ĐEN

 

Về lỗ đen với các chi tiết (chân trời sự cố,nhiệt động học,bức xạ Hawking,lỗ đen sơ cấp,…)nên tham khảo [2].

Trên hình 1 ta thấy có vùng sáng và vùng tối hơn, vùng sáng ứng với vùng bức xạ hướng về phía chúng ta , còn vùng tối ứng  với vùng bức xạ đi xa chúng ta (xem hình 3).

 

 

 

                       Hình 2. Các thành phần quan trọng của lỗ đen

 

 

                                 Hình 3, Giải thích 2 vùng sáng tối

Sự tồn tại các lỗ đen được tiên đoán nhờ GR (General Relativity của Einsstein)-mặc dầu lúc ban đầu Einstein có hơi bi quan về sự tồn tại của lỗ đen.

 

MẠNG LƯỚI CÁC KÍNH VIỄN VỌNG

 

Lỗ đen khó chụp ảnh được vì trông nhỏ và  ở xa. Muốn chụp được lỗ đen cần một kính viễn vọng có khả năng nhìn thấy được một chiếc nhẫn trên mặt trăng.Điều tưởng chừng như vô vọng.

Nhóm EHT thực hiện được việc chụp lỗ đen nhờ kết hợp 8 kính viễn vọng trên thế giới kể cả Atacama Large Millimetre Array (Alma) ở Chile và  South Pole Telescope tạo nên một kính viễn vọng có kích thược của Trái đất (xem hình.

 

                

Hình 4.Các kính viễn vọng trong EHT

 

NHÀ KHOA HỌC NỮ THIÊN TÀI

 

Nhà khoa học đó là Katie Bouman (CalTech,  MIT, 29 tuổi)  . Bouman  đã phát triển thuật toán quan trọng trong việc tái tạo bức ảnh của lỗ đen.

 

  

Hình 5.Katie Bouman tác giả của  thuật toán cho phép EHT tái lập ảnh lỗ đen

Nhóm EHT dựa trên hiện tượng giao thoa để kết hợp 8 kính viễn vọng trên thế giới.Nội dung thuật toán Bouman tương tự như việc đo các vết nhăn trên mặt hồ khi ta ném một hòn đá xuồng hồ.Tương tự như vậy cần kết hợp tín hiệu từ 8 kính viễn vọng thành một bức ảnh. Công việc này rất khó khăn vì số lượng thông  tin từ các kính viễn vọng là rất lớn. Phải chắt lọc thông tin, loại bỏ tiếng ồn, loại bỏ độ ẩm không khí,loại bỏ nhiễu loạn radio và cuối cùng là đồng bộ các tín hiệu từ các kính viễn vọng ở xa nhau.

Katie Bouman đã phát triển thuật toán để giải quyết những vấn đề khó khăn đó.Hiện nay Bouman là nhà khoa học rất được ngưỡng mộ.

Hình 6 . Katie Bouman với các chồng đĩa không đếm xuể chứa dữ liệu của EHT.

 

KẾT LUẬN

Chúng ta may mắn thấy được ảnh của lỗ đen, một đối tượng đầy bí ẩn và hàm chứa nhiều vấn đề cơ bản của vật lý hiện đại.

 

 

TÀI LIỆU THAM KHẢO

 

[1] Hannah Devlin ,Black hole picture captured for first time in space breakthrough

[2] Cao Chi , Vật lý hiện đại NXB Tri Thức, 2011

[3] MARIA TEMMING 

How scientists took the first picture of a black hole