Hố đen, vốn được biết đến như là nơi nuốt chửng mọi thứ, kể cả ánh sáng cũng không thể thoát ra khỏi nó. Thế nhưng lần đầu tiên trong lịch sử, các nhà khoa học ghi lại được những "tiếng vọng" của ánh sáng phát ra từ phía bên kia của hố đen, mang lại những hình ảnh chưa từng thấy về những gì diễn ra đằng sau điểm kỳ dị của vũ trụ này.

Bằng cách nghiên cứu những tia X-ray bùng lên từ một hố đen siêu lớn ở trung tâm một thiên hà có tên I Zwicky 1, cách Trái Đất 800 triệu năm ánh sáng, các nhà khoa học đã phát hiện ra một hiện tượng đầy bất ngờ. Cùng với những tia X phát ra từ mặt trước của hố đen, các nhà khoa học còn phát hiện ra một số "những tiếng vọng ánh sáng" đến từ một nguồn gốc mà ban đầu họ không xác định được.

Không lâu sau đó, các nhà nghiên cứu nhận ra rằng các tiếng vọng đó đến từ phía sau của hố đen siêu lớn này. Kinh ngạc hơn, khám phá đúng như một dự đoán quan trọng trong Thuyết tương đối rộng của Einstein về không thời gian bị uốn cong – dự đoán này cho rằng ánh sáng có thể đi vòng quanh một hố đen.

"Bất kỳ ánh sáng nào đi vào hố đen cũng không thể thoát ra, vì vậy chúng ta sẽ không thể thấy thứ gì đằng sau hố đen." Dan Wilkins, nhà vật lý thiên văn tại Viện Vật lý Thiên Văn và Vũ trụ Kavli thuộc Đại học Standford, cho biết. "Lý do chúng ta có thể thấy điều này bởi vì hố đen đó đã uốn cong không gian, bẻ cong ánh sáng và xoắn các từ trường bao quanh nó lại."

Theo thuyết Tương đối rộng của Einstein, các vật thể siêu nặng có thể uốn cong kết cấu của vũ trụ, hay còn gọi là không thời gian. Theo phát hiện của Einstein, lực hấp dẫn không phải do một lực không nhìn thấy sản sinh ra, mà chỉ đơn giản là trải nghiệm của chúng ta về không thời gian bị uốn cong và bị bóp méo dưới sự hiện diện của vật chất và năng lượng.

Đến lượt mình, không gian bị uốn cong lại tạo nên các quy luật về cách năng lượng và vật chất dịch chuyển. Ngay cả khi ánh sáng di chuyển trên một đường thẳng, nhưng khi đi qua các vùng không thời gian có độ cong cao, nó cũng sẽ di chuyển theo đường cong – như trường hợp của hố đen là đi từ phía sau ra phía trước.

Đây không phải lần đầu các nhà khoa học phát hiện lỗ đen làm biến dạng ánh sáng, nhưng đây là lần đầu tiên, họ quan sát thấy tiếng vọng ánh sáng phát ra từ khu vực phía sau hố đen.

Trên thực tế, mục đích ban đầu của các nhà nghiên cứu là dựa vào các dữ liệu ghi lại từ kính thiên văn vũ trụ NuSTAR của NASA và XMM-Newton của Cơ quan Không gian Châu Âu ESA, để xem xét ánh sáng phát ra từ đám mây của các hạt siêu nóng hình thành bên ngoài chân trời sự kiện – vùng biên của hố đen, nơi mọi vật lọt vào đều không thể thoát ra được bên ngoài.

Đám mây siêu nóng này - hay còn gọi là corona - bao phủ lấy hố đen và nóng lên khi rơi vào bên trong. Nhiệt độ trong đám mây corona này có thể lên tới hàng triệu độ, biến các hạt bên trong thành một khối plasma được từ hóa khi các hạt electron bị tách ra khỏi nguyên tử. Hoạt động quay của hố đen biến từ trường kết hợp của đám mây plasma corona này thành vòng cung phía bên trên hố đen và cuối cùng bùng lên, phát ra tia X-ray ra không gian.

Giờ đây, khi các nhà nghiên cứu phát hiện ra điều này, bước tiếp theo của họ sẽ là nghiên cứu chi tiết hơn về cách ánh sáng bẻ cong xung quanh hố đen cũng như điều tra cách đám mây vành đai quanh hố đen tạo ra các tia X-ray sáng như vậy.

Tham khảo LiveScience

Nguyễn Hải