26.000 năm ánh sáng từ trái đất,
bao phủ trong bụi và khí vũ trụ
là một khu vực bí ẩn của không gian,
trung tâm của dải ngân hà.
Trung tâm của dải ngân hà là một trong những nơi kỳ lạ nhất,
và bạo lực nhất trong thiên hà của chúng ta.
Khí phát ra khắp nơi,
phóng xạ ở khắp nới,
những ngôi sao đang di chuyển.
Và tại trung tâm là hố đen bí ẩn,
gấp 4 triệu lần khối lượng mặt trời.
Bây giờ chúng tôi đang khám phá trung tâm của dải ngân hà
hơn bao giờ hết,
phát hiện ra các lực lượng mạnh mẽ ảnh hưởng đến tất cả chúng ta.
Mọi thứ xảy ra ở trung tâm của dải ngân hà
thực sự được kết nối với những gì đang diễn ra
trong phần còn lại của dải ngân hà.
Hiểu trung tâm của thiên hà
mở khóa những bí mật của quá khứ, hiện tại và tương lai của chúng ta.
-- Translator: -- sexyca@hdvietnam.com
♪
Tháng 3 năm 2019.
Chúng tôi tập trung kính viễn vọng không gian xmm-newton
vào một vùng không gian xung quanh sagittarius a-star
hố đen siêu lớn ở trung tâm thiên hà của chúng ta.
Chúng tôi phát hiện ra hai cột khí khổng lồ rực rỡ trong ánh sáng của tia X
♪
Các cột dường như đến từ sagittarius a-star.
Chúng ta thấy những vòi phun khí khổng lồ
kéo dài ra khỏi khu vực trung tâm
như thể nó giống như một cơn gió hay một sự kiện trục xuất khổng lồ.
Các vòi phun khí kéo dài 500 năm ánh sáng phía trên
và bên dưới hố đen siêu lớn.
Đó là hơn một triệu lần khoảng cách
từ mặt trời đến sao Hải Vương.
Có vẻ như vật chất này
thực sự đang rời khỏi vùng lân cận của hố đen,
giống như nó đang đốt cháy những ống khói tia X khổng lồ, nóng bỏng này.
Vậy tại sao sagittarius a-star ợ hơi nóng?
Thông thường, xung quanh một hố đen, bạn có vật chất
bồi tụ vào hố đen,
nhưng tất cả chúng không kết thúc trong hố đen.
Có một chút khí
rơi vào nó ngay bây giờ, ngay cả khi tôi đang nói, phải không?
Khi khí rơi xuống hố đen siêu lớn,
nó trở nên siêu nóng.
Nó giải phóng một lượng năng lượng khổng lồ
và năng lượng đó phải đi đâu đó.
Khi khí xoắn ốc về phía hố đen,
một số vật chất tăng tốc đến gần tốc độ ánh sáng.
Nó văng ra từ đĩa bồi tụ
Tạo ra các ống khói khí siêu nóng
dường như kết nối
với hai trong số các cấu trúc lớn nhất trong thiên hà
bong bóng fermi của dải ngân hà.
Một vài năm trước, chúng tôi nhận thấy rằng, trên thực tế,
có những bong bóng khổng lồ xuất phát từ chính trái tim
của dải ngân hà.
Ở mỗi hướng,
có một bong bóng dài 25.000 năm ánh sáng.
Nhưng các bong bóng chứa đầy khí
chặn các ống khói của khí siêu nóng.
Các nhà khoa học tự hỏi nếu một lực mạnh hơn nữa
thổi bong bóng.
Vì vậy, những gì có thể đã tạo ra tất cả các khí siêu nóng này
thực sự đã thổi những bong bóng cực lớn này?
Các hố đen siêu lớn trong các thiên hà khác
có thể cung cấp manh mối.
Các hố đen ở trung tâm của các thiên hà
trải qua các giai đoạn khác nhau.
Vì vậy, chúng có thể hoạt động hoặc chúng có thể tĩnh lặng.
Đôi khi các hố đen ở trung tâm các thiên hà
trải qua một giai đoạn hoạt động.
Và khi điều đó xảy ra,
hố đen sẽ tích cực ăn vật chất xung quanh nó,
điều đó có nghĩa là nó đang phát triển
và nó cũng phát ra những tia phóng xạ khổng lồ.
Các hố đen siêu lớn
giải phóng một luồng khí nóng.
Nhưng khi nhiều vật chất rơi vào chúng,
chúng có thể bắn ra những tia dài tới hàng triệu năm ánh sáng.
♪
Tại thời điểm hiện tại,
sagittarius a-star là cái mà chúng ta gọi là không hoạt động.
Nó tĩnh lặng.
Có một số vật chất xoay quanh nó,
nhưng thực sự không nhiều lắm.
Nhưng chúng tôi không nghĩ rằng nó luôn luôn như vậy.
Trung tâm của các thiên hà là những nơi bận rộn.
Có những ngôi sao ở đó. Có khí ở đó.
Có bụi ở đó,
và đôi khi những thứ này rơi vào hố đen.
6 triệu năm trước,
sagittarius a-star có thể đã ăn vật chất điên cuồng
Ăn quá nhiều
và làm văng ra những tàn dư còn lại trong những vòi phun khổng lồ.
Những vòi phun này băng qua thiên hà
ban đầu với tốc độ gần bằng ánh sáng.
Và khi chúng làm như vậy, chúng có thể tàn phá
hoặc điêu khắc sự tiến hóa
của thiên hà
Vòi phun của Sagittarius a-star
đã thổi khí ra khỏi thiên hà,
tạo ra những vết sẹo mà chúng ta thấy là bong bóng fermi.
Bây giờ, bất cứ điều gì gây ra những vòi phun này dường như đã tắt.
Nó không còn xảy ra nữa
và chúng ta đang thấy phần còn lại của chúng.
Nhưng đây rõ ràng là một dấu hiệu
cho thấy đôi khi trong vài triệu năm qua,
hố đen ở trung tâm thiên hà của chúng ta,
sagittarius a-star, đang tích cực ăn vật chất xung quanh nó.
Vật chất rơi vào đó và thổi tung những thứ này.
Các vòi phun để lại sự hủy diệt trong sự thức dậy của chúng.
♪
Chúng cũng có thể đã ảnh hưởng đến sự tăng trưởng của toàn bộ thiên hà của chúng ta.
Những cấu trúc này ở trung tâm thiên hà của chúng ta rất quan trọng
vì chúng có thể tắt sự hình thành sao
hoặc chúng có thể kích hoạt sự hình thành sao.
Khi những tia đó truyền qua thiên hà,
chúng sẽ tích tụ khí
và khí đó có thể được kích hoạt thành sự hình thành sao.
Nhưng những vòi phun này cũng có thể truyền rất nhiều nhiệt hoặc năng lượng
trở lại môi trường để chúng ngăn chặn sự hình thành sao.
Vì vậy, các hố đen theo nhiều cách điều khiển một dàn nhạc,
hướng dẫn hoặc ra lệnh khi các ngôi sao có thể và không thể hình thành.
♪
Ở trung tâm của dải ngân hà,
tỷ lệ hình thành sao có vẻ thấp.
Các vòi phun có thể chịu trách nhiệm.
Nhưng vào năm 2017, kính viễn vọng alma đã phát hiện ra rằng
sự thay đổi đang đến.
Vì vậy, alma thực sự có thể nhìn vào
trung tâm thiên hà của chúng ta
và thấy rằng gần như sự hủy diệt này,
thực sự có thể có một thế hệ sao mới hình thành.
Ngày nay, hố đen siêu lớn của chúng ta
có thể giúp hình thành sao trong lõi.
Nhưng bong bóng fermi có thể là bằng chứng của một thời gian
khi một sagittarius a-star đóng cửa sự hình thành sao.
Hố đen siêu lớn
có thể trở lại với cuộc sống trong tương lai?
Sagittarius a-star có thể trở lại với cuộc sống
chỉ bằng cách đổ một ít khí lên nó.
Và có rất nhiều khí ở trung tâm thiên hà của chúng ta
và nó có thể đi lang thang
đến gần sagittarius a-star
và cuối cùng rơi xuống chân trời sự kiện
và điều đó sẽ thắp sáng nó.
Nếu sagittarius a-star ăn đủ khí...
Nó có thể đóng cửa sự hình thành sao trong thiên hà
trong hàng triệu năm.
♪
Nó cũng có thể phát ra tia X và tia gamma
có thể chiếu xuống trái đất.
Rất may, hố đen siêu lớn trung tâm của chúng ta
là tĩnh lặng và các sự kiện năng lượng lớn
là rất, rất hiếm.
Chúng ta không nhất thiết phải lo lắng nhiều.
Sagittarius a-star đã định hình lại thiên hà của chúng ta.
Nếu chúng ta muốn sống sót trong vũ trụ,
chúng ta cần biết thêm về hố đen quái vật này.
Kính viễn vọng chân trời sự kiện là một nhiệm vụ để làm điều đó.
Câu hỏi là nó có thể thành công?
♪
Trung tâm của dải ngân hà
là nơi có một hố đen siêu lớn
sagittarius a-star.
Ít nhất chúng tôi nghĩ rằng nó là thế.
Chúng ta chưa bao giờ nhìn thấy hố đen siêu lớn
trực tiếp.
Nhưng chúng ta đã thấy những ngôi sao chạy đua quanh lõi.
Tốc độ của các ngôi sao
xoay quanh trung tâm dải ngân hà của chúng ta
cho thấy có một thứ gì đó rất lớn
và rất đặc ở đó,
thực sự, lớn gấp 4 triệu lần khối lượng mặt trời của chúng ta
trong một thể tích nhỏ hơn so với hệ mặt trời của chúng ta.
Về cơ bản, nó phải là một hố đen.
Bằng cách đo quỹ đạo của các ngôi sao
trong trung tâm thiên hà của chúng ta
Chúng tôi ước tính rằng sagittarius a-star
rộng hơn một trăm lần so với mặt trời của chúng ta.
Nhưng bất chấp kích thước của nó, hố đen là ẩn.
Một trong những thách thức trước mắt
khi thực sự quan sát các hố đen
là thực tế là chúng không phát ra ánh sáng và vì vậy bạn không thể nhìn thấy chúng.
Vì vậy, chúng tôi chưa bao giờ thực sự nhìn thấy một hố đen.
Chúng ta chỉ thấy những thứ xung quanh một hố đen
hoặc chúng ta đã thấy những tác động mà hố đen đó tạo ra
cho môi trường xung quanh nó.
Đó là nơi mà kính viễn vọng chân trời sự kiện xuất hiện.
Mục tiêu của nó là chụp ảnh sagittarius a-star,
không phải bản thân hố đen, mà là bóng của nó.
Xung quanh nó là khí đang di chuyển xung quanh hố đen
siêu nóng đến hàng triệu độ.
Và cái mà kính viễn vọng chân trời sự kiện đang cố nhìn thấy
là bóng của một hố đen.
Ánh sáng từ khí nóng bao quanh sagittarius a-star
tạo khung cho cái bóng khổng lồ.
Nó có thể lên tới 93 triệu dặm.
Vấn đề là sagittarius a-star ở quá xa
mà hố đen siêu lớn vẫn cực kỳ khó nhìn.
Sagittarius a-star rất lớn,
nhưng ở cách xa 26.000 năm ánh sáng.
Một năm ánh sáng là gần 6 nghìn tỷ dặm (khoảng 9,5 nghìn tỷ km)
Vì vậy, đây là một bước đi dài.
Và mặc dù nó lớn,
khoảng cách đó thu nhỏ kích thước rõ ràng của nó
xuống chỉ còn một chấm nhỏ trên bầu trời.
Để nhìn thấy chấm nhỏ,
chúng ta cần một kính thiên văn kích thước của trái đất.
Làm thế nào để bạn có thể làm điều đó?
Bạn không thể xây dựng kính thiên văn đó, phải không?
Vâng, có một mẹo.
Bạn thực sự có được một vài kính thiên văn khác nhau
và bạn trải chúng ra trên bề mặt trái đất.
♪
Và khi chúng ta có tất cả vị trí này cùng nhau,
chúng ta sẽ có thể chụp được hình ảnh của một thứ gì đó
thực sự rất nhỏ.
Để thu thập đủ ánh sáng để nhìn thấy mục tiêu nhỏ này,
nhóm nghiên cứu chụp những bức ảnh
về bóng của sagittarius a-star
Nhưng có một vấn đề.
Đĩa bồi tụ di chuyển quá nhiều
để chúng ta chụp được hình ảnh rõ nét.
Khi bạn chụp hình cho một người
bạn thực sự cần họ
ngồi yên phải không?
Bởi vì nếu họ di chuyển xung quanh nhiều,
họ sẽ làm mờ hình ảnh.
Và điều đó xảy ra
khi chúng ta quan sát sagittarius a-star
bởi vì nó đang chuyển động.
Nó đang bùng nổ và lóe sáng
trên thang thời gian hàng giờ.
Khi vật chất phát sáng quay quanh hố đen
với tốc độ 30% tốc độ ánh sáng,
bóng của sagittarius a-star mờ đi.
Sự phát triển trong tương lai có thể cho phép chúng ta
nhìn thấy sagittarius a-star rõ ràng.
Hiện tại, chúng ta không thể chụp được hình ảnh chính xác
về hố đen siêu lớn của thiên hà chúng ta.
Nhưng cuộc săn lùng để nhìn thấy một hố đen siêu lớn
vẫn chưa kết thúc.
Kính viễn vọng chân trời sự kiện đã chuyển sang một thiên hà khác
cách xa 54 triệu năm ánh sáng - m87.
M87 là một con thú tuyệt đối của một thiên hà.
Nó cũng được gọi là cụm thiên hà sáng nhất.
Đây là một trong những thiên hà lớn nhất trong vũ trụ.
Và m87 là nhà
của một hố đen siêu lớn khác,
m87 star
M87 star lớn đến mức vùng hấp dẫn
thực sự dễ để hình dung hơn
so với hố đen trong thiên hà của chúng ta.
M87 star lớn hơn gấp một ngàn lần
so với sagittarius a-star
và có đĩa bồi tụ lớn hơn nhiều.
Khi chụp ảnh hố đen, kích thước rất quan trọng,
vì các đĩa bồi tụ lớn chiếu ánh sáng ổn định hơn,
vì vậy hình ảnh của chúng không bị mờ nhiều.
Vào tháng 4 năm 2019,
nhóm "chân trời sự kiện" đã tiết lộ hình ảnh của họ.
Chúng tôi đã thấy những gì chúng tôi nghĩ là không thể thấy được..
Chúng tôi đã nhìn thấy và chụp một bức ảnh của một hố đen.
[ applause ]
♪
Tôi đã làm việc trong dự án này
gần sáu năm nay và vì vậy, đây là điều
mà chúng tôi đã mong chờ trong một thời gian dài.
Nắm bắt hình ảnh này đã mất hàng thập kỷ làm việc
của hàng trăm nhà khoa học trên toàn thế giới.
Tôi thực sự choáng váng.
Đột nhiên, khi bạn nói đó là điều có thật, điều đó thật tuyệt vời.
Nó thực sự ảnh hưởng đến tôi.
Đây là thứ gì đó gấp 6,5 tỷ lần
khối lượng mặt trời,
cách xa 55 triệu năm ánh sáng và chúng ta đang nhìn vào nó.
Vì vậy, khi bạn nhìn vào hình ảnh, nó là hoàn toàn tuyệt vời
Bạn hoàn toàn được tha thứ cho suy nghĩ,
ah, nó có vẻ hơi mờ.
nhưng tôi không thể nhắc lại đủ
mức độ sâu sắc của hình ảnh này.
We are seeing just a hair's width away
từ sự gián đoạn trong cấu trúc của không-thời gian.
Thực sự chúng ta đang nhìn rất gần với một chân trời sự kiện thực tế
một sự gián đoạn trong kết cấu của không-thời gian,
dường như không bao giờ có thể.
Hình ảnh trái tim của một thiên hà xa xôi này
giúp chúng ta hiểu về các hố đen siêu lớn hơn bao giờ hết.
Khi chúng ta quan sát các hố đen siêu lớn
trong các thiên hà khác, bao gồm cả trong m87,
chúng ta có thể tìm hiểu thêm về bức tranh lớn
về cách các hố đen khổng lồ này hình thành và phát triển theo thời gian.
Và điều đó, giúp chúng ta hiểu được
dải ngân hà của chúng ta
và hố đen siêu lớn của nó đã hình thành như thế nào.
Bằng cách nghiên cứu, không chỉ tạo ra hình ảnh của các hố đen,
mà còn tạo ra các video về các hố đen
và khi thấy khí quay xung quanh nó,
chúng ta có thể cố gắng lập bản đồ
xung quanh một hố đen chính xác hơn
Một hình ảnh của sagittarius a-star
vẫn nằm ngoài tầm với,
nhưng vào năm 2018, nó cho thấy một khía cạnh chết người.
Đĩa bồi tụ của hố đen khổng lồ
giải phóng những vệt sáng khổng lồ, mạnh mẽ
và chúng có thể được chĩa thẳng vào chúng ta.
Năm 2018, các nhà thiên văn học đang nghiên cứu một ngôi sao đặc biệt
quay quanh hố đen siêu lớn của thiên hà chúng ta.
Ngôi sao này gần với sagittarius a-star
cứ sau 16 năm.
Nó được gọi là s2, và bằng cách nghiên cứu ngôi sao này,
chúng tôi hy vọng sẽ tìm hiểu thêm về sagittarius a-star.
Chúng tôi nghĩ rằng s2 có thể là ngôi sao gần nhất
với hố đen siêu lớn ở trung tâm thiên hà của chúng ta.
Khi tiếp cận gần nhất với sag a-star
s2 xuất hiện trong vòng 17 giờ hoặc hơn ở bề mặt.
Lực hấp dẫn mạnh mẽ của hố đen siêu lớn
làm tăng tốc độ ngôi sao đến 17 triệu dặm một giờ.
Đủ nhanh để đi từ New York đến Iowa
trong nửa giây,
Nhưng không phải tốc độ của ngôi sao khiến các nhà khoa học phấn khích.
Đây là một ngôi sao tuyệt vời, bởi vì nó nằm trên quỹ đạo hình elip,
nó nằm khá xa hố đen,
nhưng cứ sau vài năm,
nó lại xuất hiện ngay trên hố đen siêu lớn.
Khi chúng tôi theo dõi sự xoay quanh sagittarius a-star của s2
chúng tôi đã phát hiện ra những chùm ánh sáng hồng ngoại cực mạnh
từ hướng của hố đen siêu lớn.
Có một đốm khí
đang quay rất gần hố đen,
và nó bùng lên khi nó đi xung quanh.
Có ba vệt sáng riêng biệt
mà chúng ta có thể phát hiện ra
Các vệt sáng này không đến trực tiếp từ
từ hố đen siêu lớn,
chúng đến từ vật chất xung quanh nó.
Các vệt sáng được phát hiện được cho là bắt nguồn từ
các cơn bão từ
trong khí hỗn loạn rất, rất nóng xung quanh hố đen này.
Nhiệt độ cực cao trong đĩa bồi tụ
sẽ tách các electron khỏi các nguyên tử khí.
Các electron bị tước và khí nóng tạo thành plasma,
tạo ra từ trường mạnh
khi tăng tốc lên tốc độ cao.
Bởi vì một số hố đen siêu lớn
có những xoáy khí siêu nóng,
quay nhanh xung quanh chúng,
bạn sẽ có được những từ trường
rất, rất mạnh,
Và có năng lượng được lưu trữ trong từ trường đó.
Nó giống như một bó dây đàn piano rối tung lên.
Và nếu những thứ này tương tác với nhau, chúng có thể nổ
và khi chúng nổ năng lượng đó được giải phóng.
Bạn sẽ nhận được sự giải phóng năng lượng khổng lồ
khi những cuộn dây từ trường này hoạt động hiệu quả.
Và khi chúng làm như vậy, giống như trên bề mặt mặt trời của chúng ta,
chúng giải phóng một vệt sáng khí khổng lồ.
Những vệt sáng mạnh có thể rộng hàng triệu dặm
và đi kèm với khí siêu nóng và plasma.
Bão mặt trời giải phóng năng lượng
nhiều như 10 triệu vụ nổ núi lửa.
♪
Vệt sáng từ đĩa bồi của sagittarius a-star
giống như hàng triệu vết sáng trên mặt trời cùng một lúc phát ra.
Nó giống như so sánh vũ khí hạt nhân với pháo.
Vệt sáng của Sagittarius a-star
giải phóng những vụ nổ bức xạ cực mạnh,
nhưng bằng cách quan sát các vệt sáng từ trái đất,
chúng ta có thể tìm hiểu về hướng của đĩa bồi tụ
của hố đen siêu lớn.
Khí này trong đĩa bồi tụ
xung quanh hố đen này giống như một người trợ giúp thân thiện
chiếu đèn pin về phía trái đất.
Và chúng ta có thể xem quỹ đạo của những chiếc đèn pin này
và giúp hiểu được hướng của khí xoáy
quanh hố đen.
We think we're getting a bird's-eye view of it.
And looking down the barrel,
we're looking at the accretion disk basically face-on.
Điều đó có nghĩa là bất kỳ vật chất nào
bị thổi bay ra khỏi hố đen đều có thể nhắm vào chúng ta.
Chúng ta có nên lo lắng về việc vệt sáng đến trái đất?
Nghe có vẻ đáng lo ngại, đốm khí này
phát ra những tia sáng khổng lồ này,
nhưng bạn phải nhận ra, đây là cách xa 26.000 năm ánh sáng
Đó là một chặng đường dài.
Phải có một máy dò cực kỳ nhạy
trên một trong những kính thiên văn lớn nhất trên trái đất
để có thể thấy điều này.
Hiện tại trái đất an toàn,
nhưng chúng ta càng tìm hiểu về trung tâm thiên hà,
nó càng trở nên đáng sợ.
Chúng ta biết về sagittarius a-star,
hố đen trung tâm siêu lớn,
nhưng bây giờ chúng ta bắt đầu nghi ngờ rằng
nó có thể không đơn độc.
Một đám hố đen nguy hiểm
có thể đang chạy đua quanh trung tâm của dải ngân hà.
Hàng ngàn hố đen có thể đang trốn tránh tầm nhìn.
♪
Hố đen siêu lớn, sagittarius a-star
thống trị trung tâm của dải ngân hà ...
Ảnh hưởng đến sự hình thành sao
và chạm khắc các bong bóng khí lớn trong không gian.
Nhưng sagittarius a-star có thể không phải là hố đen duy nhất
hoặc thậm chí là nguy hiểm nhất.
Từ lâu chúng ta đã biết rằng
có một hố đen siêu lớn
trong chính thiên hà của chúng ta,
nhưng có thể có một đám giận dữ gồm những hố đen nhỏ hơn,
xung quanh nó.
Vào tháng 4 năm 2018,
các nhà thiên văn học do trường đại học columbia dẫn đầu
đã tiết lộ kết quả của một nhiệm vụ săn lùng
ở trung tâm thiên hà.
Họ sẽ sử dụng 12 năm dữ liệu quan sát
để tìm kiếm các hố đen khối lượng lớn.
Các hố đen được tạo ra từ cái chết của các ngôi sao,
từ các vụ nổ siêu tân tinh,
được gọi là stellar mass black holes (hố đen sao),
♪
và chúng được tạo ra từ các ngôi sao
có khối lượng gấp nhiều lần mặt trời.
Tìm hố đen sao là khó khăn.
Ánh sáng không thể thoát khỏi lực hấp dẫn của hố đen,
vì vậy chúng ta không thể nhìn thấy chúng trực tiếp.
Và hố đen sao chỉ rộng hàng chục dặm,
khiến chúng hầu như không thể phát hiện.
Vì vậy, các nhà thiên văn tìm kiếm
một loại hố đen sao đặc biệt.
Một trong những cách mà chúng ta tìm kiếm các hố đen sao,
đó là chúng thường là ma cà rồng ăn một ngôi sao đồng hành.
Những ma cà rồng này là một phần của một cặp sao đôi,
một hố đen sao trên quỹ đạo với một ngôi sao sống,
hố đen đang ăn thịt đối tác của nó.
Các hố đen đó
giống như một ký sinh trùng rất, rất nguy hiểm cho ngôi sao đó.
Nó đang xé toạc khối lượng bề mặt của ngôi sao đó
và vật chất đó đang chảy xuống chính hố đen.
Và vật chất đó sáng lên,
vì vậy điều này cho phép chúng ta săn lùng các hố đen,
không phải thông qua việc chụp ảnh trực tiếp các hố đen,
mà qua việc nhìn thấy vật chất rơi xuống tận cùng của nó.
Vấn đề là,
khí và bụi lan rộng khắp thiên hà
ngăn ánh sáng khả kiến từ cặp sao đôi đến tới trái đất.
Nhưng cặp sao đôi giải phóng một loại ánh sáng khác
đi qua khí và bụi dễ dàng hơn,
đó là tia X.
Bản thân hệ thống đang phát ra tia X,
vì vậy chúng được gọi là sao đôi tia X
Vì vậy, những điều này rất hữu ích, vì phát xạ tia X
có thể rất mạnh
và có thể nhìn thấy được từ trái đất,
mặc dù sao đôi ở rất xa,
tại trung tâm thiên hà.
Các đĩa phát sáng của vật chất trong các hệ sao đôi tia X
nhỏ hơn gần một triệu lần so với đĩa bồi tụ
xung quanh sagittarius a-star, quá nhỏ
để chúng ta có thể nhìn thấy vật chất xoay quanh chúng một cách chi tiết.
So, we see the x-ray binaries as pinpricks of x-ray light.
Các nhà thiên văn học phát hiện 12 trong số các sao đôi tia X này
trong một mảng không gian rộng 3 năm ánh sáng
tại trung tâm thiên hà.
Và điều đó có nghĩa là có thể có một bộ sưu tập lớn hơn nhiều
về các hố đen sao tương đối nhỏ này
trong trung tâm thiên hà của chúng ta.
Nếu các hố đen hình thành theo cách chúng ta nghĩ,
rất có thể có rất nhiều hố đen
chạy quanh sagittarius a-star.
Nhưng các sao đôi tia X đủ mạnh để chúng ta phát hiện
là cực kỳ hiếm.
Vì vậy, chúng tôi ước tính rằng trong số hàng chục sao đôi tia X được phát hiện,
có thể có tới hơn một nghìn,
♪
tổng cộng, có thể có 20.000 hố đen sao
trong vùng không gian 3 năm ánh sáng này.
♪
Tại sao những hố đen này tràn ngập trong trung tâm thiên hà?
Có vẻ như chúng đã di cư từ phần còn lại của dải ngân hà.
Thông qua một quá trình gọi là ma sát động,
các hố đen thực sự có thể chìm xuống trung tâm của các thiên hà
rất, rất nhanh, giống như thả một hòn đá xuống ao.
Điều đó có nghĩa là một hố đen lang thang,
cuối cùng có thể
tìm đường đến trung tâm thiên hà của chúng ta,
nơi sagittarius a-star cứ trú.
Khi các hố đen sao quay quanh thiên hà,
chúng tương tác hấp dẫn
với các ngôi sao và các đám mây khí và bụi.
Những tương tác này đẩy các hố đen
về phía trung tâm của thiên hà,
nơi các hố đen tràn ngập.
♪
Một loạt các hố đen sao, nghe có vẻ nguy hiểm,
nhưng nó có thể không phải là thứ gây chết người nhất
ở trung tâm của dải ngân hà.
Một quan sát đáng ngạc nhiên chỉ ra rằng có rất nhiều
phản vật chất (antimatter) ở trung tâm thiên hà của chúng ta.
Và khi phản vật chất gặp vật chất,
kết quả là phát nổ.
♪
Vào năm 2017,
các nhà thiên văn học đã cố gắng giải quyết một bí ẩn vũ trụ kéo dài hàng thập kỷ,
bức xạ năng lượng cao không giải thích được
truyền qua thiên hà của chúng ta.
Lúc đầu, chúng tôi không biết nó đến từ đâu.
Nhưng chúng tôi phát hiện ra đó là bức xạ gamma
đến từ một nơi nào đó ở trung tâm của dải ngân hà.
Câu hỏi là, cái gì đang tạo ra những tia gamma này?
Điều đó thật khó để làm.
Nó không giống như bạn có thể chà hai bàn tay vào nhau
và tạo ra tia gamma.
Khi chúng ta nhìn kỹ hơn các tia gamma,
chúng ta đã phát hiện ra dấu hiệu của chất gây nổ nhất trong vũ trụ,
phản vật chất.
Phản vật chất giống như vật chất bình thường
nhưng có điện tích trái dấu.
Thế là xong. Đó là vấn đề sinh đôi xấu xa.
Khi song sinh ác gặp song sinh tốt,
đó không phải là một cuộc hội ngộ hạnh phúc.
Phản vật chất thật đáng sợ.
Nó không giống như bạn muốn có chúng trong nhà bếp của bạn.
Thứ này là rất, rất bùng nổ,
nếu bạn muốn nghĩ về nó theo cách đó.
Nếu nó chạm vào vật chất bình thường,
nó sẽ giải phóng một lượng năng lượng khổng lồ.
Khi vật chất và phản vật chất kết hợp với nhau,
chúng hủy lẫn nhau
và biến thành bức xạ năng lượng cao, giống như các tia gamma
nhìn thấy phát ra từ trung tâm của dải ngân hà.
Chúng ta thấy phản vật chất trên khắp thiên hà,
nhưng kỳ lạ thay, trung tâm thiên hà
dường như có lượng phản vật chất nhiều hơn 40% so với bất kỳ nơi nào khác.
Ngay bây giờ ở trung tâm thiên hà của chúng ta,
chúng ta thực sự quan sát các vòi phun phản vật chất
đang tạo ra 10 nghìn tỷ tấn
phản vật chất mỗi giây.
Một trong những câu hỏi lớn mà chúng tôi đã tự hỏi
trong một thời gian rất dài, đó là nguồn gốc của thứ này là gì?
Ban đầu, có một vài nghi phạm.
Một nguồn phản vật chất có thể
là hố đen trung tâm, sagittarius a-star.
Vật chất có thể xoay quanh nó
và nó có thể có năng lượng cao đến mức
có thể tạo ra phản vật chất.
Nhưng phản vật chất
không đến từ một điểm duy nhất,
nó được lan truyền qua hàng ngàn năm ánh sáng.
Vì vậy sagittarius a-star
không thể là nguồn phát ra luồng tia gamma.
Một nghi phạm khác là vật chất tối.
Một trong những bí ẩn lớn nhất trong vũ trụ hiện nay
là vật chất tối.
Chúng ta biết rằng phần lớn khối lượng trong vũ trụ
không ở dạng giống như chúng ta.
Nó không được tạo từ nguyên tử,
nhưng dù là loại hạt nào hay có thể là gì
nếu những thứ này va chạm, chúng có thể tạo ra phản vật chất
và điều đó sẽ tạo ra các tia gamma.
Vì vậy, có thể khi chúng ta nhìn vào trung tâm của thiên hà
và nhìn thấy những tia gamma khác thường này,
đó là tín hiệu cho thấy vật chất tối đang ở đó.
Nhưng luồng tia gamma mà chúng tôi phát hiện quá yếu
để được tạo ra bởi vật chất tối.
Sau đó, chúng tôi đã có một bước đột phá.
Chúng tôi đã phát hiện ra rằng một kim loại đặc biệt gọi là titanium-44
có thể chịu trách nhiệm cho luồng tia gamma.
Titanium-44 là một nguyên tố phóng xạ cao.
Điều đó có nghĩa là nó muốn phân rã
thành các loại hạt nhân khác.
Khi titanium-44 phân rã,
nó phát ra phản vật chất.
Nhưng để tạo ra phản vật chất nhìn thấy trong lõi của thiên hà,
bạn sẽ cần rất nhiều titanium-44.
Nó có thể được tạo ra trong các sự kiện năng lượng hiếm có,
trong sự va chạm của hai ngôi sao chết, sao lùn trắng.
Một sao lùn trắng là một ngôi sao không có đủ khối lượng
khi nó chết để thực sự trở thành siêu tân tinh.
Nó chỉ nguội đi như một cục than nhỏ đã chết.
Nhưng điều gì sẽ xảy ra nếu bạn có hai sao lùn trắng
đang quay xung quanh nhau,
và khi chúng đến gần hơn và va chạm,
thì đột nhiên, bạn có đủ khối lượng
để có một vụ nổ siêu tân tinh
♪
Những loại siêu tân tinh đặc biệt này
rất tốt trong việc sản xuất titanium-44.
Vì vậy, những loại siêu tân tinh này rất, rất tốt
trong việc tạo ra phản vật chất.
Những siêu tân tinh này phun trào trong lõi của thiên hà
cứ sau 2.000 năm.
Nhưng bên ngoài lõi trong đĩa của thiên hà
nơi hệ mặt trời của chúng ta quay quanh,
những siêu tân tinh này xảy ra thường xuyên gấp ba lần.
Vì vậy, các quan sát tia gamma đã sai.
Không có nhiều phản vật chất trong trái tim của thiên hà.
Đây là khu vực thiên hà của chúng ta
chứa nhiều phản vật chất nhất.
Câu hỏi là, chúng ta có gặp nguy hiểm không?
Nếu bạn lấy một ounce vật chất
và một ounce phản vật chất và cho chúng va chạm,
bạn đang tạo ra một megaton năng lượng,
tương đương với một triệu tấn TNT phát nổ.
Vì vậy, bạn không cần nhiều phản vật chất để tạo ra
một lượng năng lượng lớn.
Nhưng điều bạn phải nhớ là chúng ta sống
trong môi trường tuyệt vời, đầy kịch tính
của một vũ trụ rộng lớn hơn.
Nó không nguy hiểm.
Nó rất xa chúng ta, và nó thật hấp dẫn.
Nhưng tất cả các phản vật chất này đang được sản xuất trong thiên hà của chúng ta,
vì vậy chỉ cần ngồi lại và thưởng thức pháo hoa.
Trung tâm của dải ngân hà
là bạo lực và cực đoan,
nhưng mọi thứ có thể trở nên tồi tệ hơn rất nhiều.
Các hố đen siêu khổng lồ Rogue
có thể ẩn nấp gần thiên hà của chúng ta
và chúng có sức mạnh chấm dứt sự sống như chúng ta biết.
♪
Dải ngân hà rộng khoảng 100.000 năm ánh sáng
và là ngôi nhà của ít nhất 200 tỷ ngôi sao,
nhưng nó không phải lúc nào cũng lớn như vậy.
Chúng ta biết rằng dải ngân hà của chúng ta đã phát triển đến kích thước
như hiện tại, rất lớn, bằng cách ăn các thiên hà khác.
Và một số trong những thiên hà này
sẽ có những hố đen siêu lớn ở trung tâm của chúng.
Khi lực hấp dẫn của dải ngân hà
kéo theo các thiên hà nhỏ hơn,
phần lớn vật chất của chúng hợp nhất với dải ngân hà,
nhưng một số vật chất như sao,
có thể đã bị văng ra hàng chục nghìn năm ánh sáng
từ dải ngân hà.
Điều này có thể đã xảy ra với hố đen siêu lớn
của một thiên hà nhỏ hơn.
Hoàn toàn có thể
có những hố đen khổng lồ
lang thang ngoài kia, không phải ở trung tâm.
Vì vậy, làm thế nào có thể thực sự
có một hố đen siêu lớn lang thang gần chúng ta ,
nhưng chúng ta thậm chí không bao giờ nhìn thấy nó?
Vâng, hãy nhớ hố đen có nghĩa là nó thực sự đen.
Nó thực sự hấp thụ bức xạ và bất kỳ dạng năng lượng.
Vì vậy, trừ khi một cái gì đó rơi vào một hố đen
hoặc quay quanh nó, bạn sẽ không nhìn thấy nó.
Và vì vậy, nếu hố đen siêu lớn này
giả định đang lang thang ở vùng ngoại ô của thiên hà chúng ta,
thì, có rất ít khí ở đó
để chạy vào hố đen.
Và nếu không có khí xung quanh hố đen đó,
chúng ta sẽ không nhìn thấy nó.
Hố đen siêu lớn lang thang có thể không ở lại
vùng ngoại ô của thiên hà mãi mãi.
Các tương tác hấp dẫn từ từ kéo nó trở lại
vào dải ngân hà.
Hàng tỷ năm sau,
hố đen siêu lớn có thể đến trung tâm.
Khi hố đen siêu lớn này gặp gỡ
sagittarius a-star, ngòi nổ sẽ được châm.
Cặp đôi này sẽ xoắn ốc về phía nhau,
quay càng lúc càng nhanh,
đạt tới một nửa tốc độ ánh sáng.
♪
Cuối cùng, hai hố đen hợp nhất.
♪
Bạn sẽ có
một sự kiện năng lượng khổng lồ.
Về nguyên tắc, các hố đen siêu lớn đó
có thể hợp nhất với nhau, tạo ra một luồng sóng hấp dẫn khổng lồ,
kèm theo một tia sáng cực kỳ mạnh mẽ,
có thể gây nguy hiểm cho mọi sự sống trên trái đất.
♪
plait: It's literally a stretching
and contracting of space itself.
It's like grabbing the framework of space
and it's shaking it really hard.
Và nếu điều này xảy ra trong thiên hà của chúng ta,
lượng năng lượng được phát ra, điều đó sẽ rất tệ.
Khi các hố đen va chạm,
chúng giải phóng nhiều năng lượng
hơn tất cả các ngôi sao trong thiên hà cộng lại.
♪
Chúng ta có nên hoảng loạn về điều này?
Và câu trả lời là không.
Trái đất đã quay quanh mặt trời
trong 4,5 tỷ năm mà không có sự cố nào, phải không?
Chúng ta khá an toàn từ chúng.
Nếu chúng ta ở xung quanh để xem hai hố đen va chạm,
chúng ta sẽ chứng kiến màn trình diễn ánh sáng
hủy diệt nhất trong lịch sử của thiên hà.
Nhưng hiện tại, trung tâm thiên hà của chúng ta tương đối yên tĩnh,
nhưng nó vẫn là một nơi tồi tệ.
Trung tâm của dải ngân hà không phải là một nơi thân thiện.
Nó không phải là nơi bạn muốn đến.
Bạn có hàng tấn ngôi sao, hàng tấn bức xạ
và những ngôi sao đang được sinh ra và chết đi và phát nổ.
Bạn đã có hố đen siêu lớn trung tâm.
Bạn có một loạt các hố đen tiềm năng.
Bạn có đĩa bồi tụ. Bạn có vệt sáng.
Bạn có sự bùng nổ từ tính. Bạn có các vòi phun.
Hãy để chúng tôi ở lại vùng ngoại ô, được chứ?
Trung tâm của thiên hà của chúng ta
là một trong những nơi ác mộng nhất trong vũ trụ.
Đây cũng là nơi có một số lực lượng đáng kinh ngạc nhất
mà vũ trụ cung cấp.
Dù tương lai có gì cho thiên hà của chúng ta,
lõi của dải ngân hà sẽ là trung tâm của tất cả.
Thiên hà của chúng ta, dải ngân hà, là bến cảng an toàn
hòn đảo của chúng ta trong đại dương vũ trụ rộng lớn này
Và hiểu được trái tim của thiên hà
là hiểu ngôi nhà của chúng ta trong khoảng trống vũ trụ này.