Hố đen sinh ra và chết đi như con người?

[june04]

Vũ trụ bao la và rộng lớn dường như càng thêm phần bí ẩn với sự xuất hiện của hố đen. Đừng nghĩ rằng hố đen là tồn tại vĩnh viễn, nó cũng có quá trình sinh ra và chết đi như con người chỉ có điều nhân loại vô cùng khó khăn mới được chứng kiến quá trình đó.

Dù được ví như quái vật khổng lồ ăn ngấu nghiến mọi thứ trên đường đi, hố đen cũng già đi và tan biến như con người, theo Live Science. Trong những năm 1970, nhà vật lý lý thuyết nổi tiếng Stephen Hawking khám phá ra các lỗ đen bức xạ, và theo thời gian, chúng sẽ mất năng lượng và chết.

Điều này có thể giải thích bằng sự tồn tại của các hạt ảo có mặt trong khắp không gian. Các cặp hạt ảo sẽ sinh ra, va chạm và triệt tiêu liên tục, lấy năng lượng để phục vụ sự tồn tại chỉ kéo dài vài khoảnh khắc của chúng. Ở sát chân trời sự kiện, mỗi lần cặp hạt sinh ra, một hạt sẽ rơi vào trong hố đen và hạt còn lại ở phía ngoài nên không thể va chạm. Hạt phía bên ngoài sẽ chuyển sang trạng thái tự do và bắt đầu hành trình mới như một hạt vật chất thông thường.

Các hạt này thoát đi mang theo những bức xạ, theo Hawking. Quá trình sinh ra các cặp hạt và sự thoát ra của một hạt vào không gian như trên làm cho hố đen mất đi năng lượng dưới dạng sụt giảm về khối lượng. Nói cách khác, hố đen bị bay hơi một cách từ từ.
Thực chất, "các hạt ảo" chỉ là một cách mô tả. Theo lý thuyết trường lượng tử, mọi loại hạt đều gắn với một trường trong không - thời gian. Những trường này không chỉ là biểu diễn toán học mà chúng thực sự tồn tại và hoạt động. Khái niệm "trường" có thể quan trọng hơn "hạt" vì trong nhiều trường hợp, ta chỉ có thể đo được trường chứ không quan sát được "hạt".

Đôi khi, các trường có dạng xoáy trôn ốc và chúng đi từ nơi này đến nơi khác. Sự di chuyển của trường đồng nghĩa với sự di chuyển của "hạt". Với điện trường, chúng ta có hạt electron. Với trường điện từ, chúng ta có hạt photon. Đối với hố đen, khi một hạt hình thành, trường của nó có thể bị giam giữ vĩnh viễn bên trong hố đen, hoặc có thể xuất hiện ở gần chân trời sự kiện và thoát ra ngoài.

Tuy nhiên, các tính toán cho thấy con người khó có cơ hội quan sát cái chết của một hố đen. Một hố đen với khối lượng bằng Mặt Trời sẽ tồn tại khoảng 1067 năm, một khoảng thời gian rất dài nếu so với số tuổi hiện tại của vũ trụ là 13,8 tỷ năm. Nếu một hố đen có khối lượng bằng tháp Eiffel, nó sẽ bay hơi chỉ trong một ngày.