Nhà nghiên cứu cho biết bức xạ phát ra trong vùng lân cận của các lỗ đen có thể được sử dụng để đo khoảng cách hàng tỷ năm ánh sáng.
Vài năm trước, các nhà nghiên cứu tiết lộ rằng vũ trụ đang giãn nở với tốc độ nhanh hơn nhiều so với tin tưởng ban đầu - một khám phá đã giành được giải thưởng Nobel năm 2011. Nhưng việc đo tốc độ gia tốc này trên khoảng cách lớn vẫn còn nhiều thách thức và khó khăn, GS. Hagai Netzer của Trường Vật lý và Thiên văn học thuộc Đại học Tel Aviv.
Bây giờ, Giáo sư Netzer, cùng với Jian-Min Wang, Pu Du và Chen Hu của Viện Vật lý năng lượng cao của Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc và Tiến sĩ David Valls-Gabaud của Observatoire de Paris, đã phát triển một phương pháp với tiềm năng đo khoảng cách hàng tỷ năm ánh sáng với độ chính xác cao. Phương pháp này sử dụng một số loại lỗ đen hoạt động nhất định nằm ở trung tâm của nhiều thiên hà. Khả năng đo khoảng cách rất dài chuyển thành nhìn xa hơn vào quá khứ của vũ trụ - và có thể ước tính tốc độ giãn nở của nó ở độ tuổi rất trẻ.
Khái niệm nghệ sĩ về một lỗ đen đang phát triển, hay chuẩn tinh, được nhìn thấy ở trung tâm của một thiên hà xa xôi. Tín dụng: NASA / JPL-Caltech
Được công bố trên tạp chí Vật lý Đánh giá, hệ thống đo lường này có tính đến bức xạ phát ra từ vật liệu bao quanh các lỗ đen trước khi nó được hấp thụ. Khi vật chất bị hút vào một lỗ đen, nó nóng lên và phát ra một lượng phóng xạ khổng lồ, gấp hàng nghìn lần năng lượng được tạo ra bởi một thiên hà lớn chứa 100 tỷ ngôi sao. Vì lý do này, nó có thể được nhìn thấy từ khoảng cách rất xa, giáo sư Netzer giải thích.
Giải quyết cho khoảng cách không xác định
Sử dụng bức xạ để đo khoảng cách là một phương pháp chung trong thiên văn học, nhưng cho đến nay, các lỗ đen chưa bao giờ được sử dụng để giúp đo các khoảng cách này. Bằng cách cộng các phép đo lượng năng lượng phát ra từ vùng lân cận của lỗ đen với lượng bức xạ tới Trái đất, có thể suy ra khoảng cách đến chính lỗ đen và thời gian trong lịch sử của vũ trụ khi có năng lượng được phát ra.
Lấy ước tính chính xác của bức xạ được phát ra phụ thuộc vào tính chất của lỗ đen. Đối với các loại lỗ đen cụ thể được nhắm mục tiêu trong công trình này, lượng bức xạ phát ra khi vật thể hút vật chất vào chính nó thực sự tỷ lệ thuận với khối lượng của nó, các nhà nghiên cứu cho biết. Do đó, các phương pháp lâu đời để đo khối lượng này có thể được sử dụng để ước tính lượng bức xạ liên quan.
Khả năng tồn tại của lý thuyết này đã được chứng minh bằng cách sử dụng các đặc tính đã biết của các lỗ đen trong vùng lân cận thiên văn của chúng ta, chỉ cách một vài trăm triệu năm ánh sáng. Giáo sư Netzer tin rằng hệ thống của ông sẽ bổ sung vào bộ công cụ thiên văn học để đo khoảng cách xa hơn rất nhiều, khen ngợi phương pháp hiện có sử dụng các ngôi sao phát nổ được gọi là siêu tân tinh.
Chiếu sáng năng lượng tối Dark sức mạnh
Theo giáo sư Netzer, khả năng đo khoảng cách xa có khả năng làm sáng tỏ một số bí ẩn lớn nhất của vũ trụ, có tuổi đời khoảng 14 tỷ năm. Khi anh ấy nhìn vào khoảng cách hàng tỷ năm ánh sáng, chúng tôi đang nhìn xa đến quá khứ, anh ấy giải thích. Ánh sáng mà tôi thấy ngày nay được tạo ra lần đầu tiên khi vũ trụ trẻ hơn nhiều.
Một điều bí ẩn như vậy là bản chất của những gì các nhà thiên văn học gọi là năng lượng tối, Hồi là nguồn năng lượng quan trọng nhất trong vũ trụ ngày nay. Năng lượng này, được biểu hiện dưới dạng một số loại chống trọng lực, được cho là góp phần vào sự giãn nở nhanh chóng của vũ trụ bằng cách đẩy ra ngoài. Mục tiêu cuối cùng là tìm hiểu năng lượng tối trên cơ sở vật chất, trả lời các câu hỏi như liệu năng lượng này có nhất quán trong suốt thời gian không và liệu nó có khả năng thay đổi trong tương lai hay không.
Qua đại học Tel Aviv