Các nhà thiên văn học Trung Quốc đã đóng góp cho một nỗ lực toàn cầu để ghi lại hình ảnh đầu tiên về một hố đen siêu lớn ở trung tâm của thiên hà xa xôi M87.

Hình ảnh của hố đen, dựa trên các quan sát thông qua Kính viễn vọng Chân trời Sự kiện (EHT), gồm 8 kính viễn vọng vô tuyến mặt đất với sự hợp tác quốc tế, đã được công bố trong các cuộc họp báo phối hợp trên toàn cầu mới đây.

Hố đen được tiết lộ nằm ở trung tâm của M87, cách Trái đất khoảng 55 triệu năm ánh sáng, với khối lượng gấp 6,5 tỷ lần so với Mặt trời. "Đây là bằng chứng trực quan đầu tiên về các hố đen mà con người thu được, xác nhận rằng thuyết tương đối rộng của Einstein vẫn tồn tại trong điều kiện khắc nghiệt", Shen Zhiqiang, người đứng đầu Đài quan sát thiên văn Thượng Hải (SAO) cho biết.

Hố đen là vật thể vũ trụ phi thường với khối lượng khổng lồ, tạo ra lực hấp dẫn mà thậm chí ánh sáng không thể thoát ra. Sự hiện diện của vật thể này ảnh hưởng đến môi trường của chúng theo những cách cực đoan, làm cong không thời gian và siêu nóng bất kỳ vật liệu xung quanh.

Các nhà khoa học cho biết, được dự đoán gần một thế kỷ trước bởi thuyết tương đối rộng của Einstein, các hố đen không chỉ tồn tại mà còn thực sự tạo ra một số hiện tượng cực đoan nhất trong vũ trụ. "Vùng tối và vòng tròn của hố đen đã mở ra một cửa sổ để chúng tôi xây dựng lại quá trình hấp thu vật chất xung quanh và hiểu các sự kiện lạ trong quá trình này tốt hơn trong tương lai", Lu Rusen, nhà nghiên cứu của SAO nói.

Các quan sát sử dụng một kỹ thuật gọi là giao thoa kế đường cơ sở rất dài (VLBI), đồng bộ hóa các cơ sở kính viễn vọng trên khắp thế giới và khai thác vòng quay của Trái đất để tạo thành một kính viễn vọng khổng lồ quan sát ở bước sóng 1,3 mm.

Các nhà khoa học cho biết, VLBI cho phép EHT đạt được độ phân giải góc 20 micro giây, đủ để đọc một tờ báo ở New York từ một quán cà phê vỉa hè ở Paris, các nhà khoa học cho biết.

EHT là kết quả của nhiều năm hợp tác quốc tế và cung cấp cho các nhà khoa học một cách mới để nghiên cứu các vật thể trong vũ trụ được dự đoán bởi thuyết tương đối rộng của Einstein. Nó cũng được hỗ trợ bởi Trung tâm Thiên văn học (CAM) của Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc (CAS), được đồng sáng lập bởi Đài quan sát Thiên văn Quốc gia, Đài quan sát Núi Tím và SAO. Hơn 200 nhà nghiên cứu, bao gồm 16 người từ lục địa Trung Quốc, đã tham gia vào kỳ tích khoa học này.

Các nhà khoa học Trung Quốc đã tham gia vào các quan sát ở Tây Ban Nha và Hawaii và đóng góp cho việc phân tích dữ liệu và giải thích lý thuyết về hố đen.

SAO đã đi đầu trong việc tổ chức và phối hợp các nhà nghiên cứu Trung Quốc tham gia vào các quan sát và nghiên cứu. "Hình ảnh thành công về hố đen ở trung tâm của M87 chỉ là sự khởi đầu của sự hợp tác EHT", Shen nói. "Kết quả thú vị hơn được mong đợi từ dự án EHT trong tương lai gần", Shen nói. Tạo EHT là một thách thức ghê gớm, đòi hỏi phải nâng cấp và kết nối một mạng lưới gồm 8 kính viễn vọng có sẵn trên toàn thế giới được triển khai tại nhiều địa điểm. Những địa điểm này bao gồm núi lửa ở Hawaii và Mexico, núi ở Arizona và Tây Ban Nha Sierra Nevada, sa mạc Atacama Chile và Nam Cực.

Vào tháng 4 năm 2017, tám kính viễn vọng vô tuyến mặt đất đã thực hiện quan sát phối hợp trong năm ngày và thu thập khoảng 3.500 TB dữ liệu. Một TB tương đương 1.024 GB, tương đương với khối lượng dữ liệu của 500 giờ phim HD.

Do lượng dữ liệu quá lớn để truyền qua mạng, các nhà khoa học EHT trước tiên phải tải chúng xuống đĩa cứng và gửi các đĩa trở lại trung tâm xử lý dữ liệu.

Quá trình này liên quan đến kích thước dữ liệu và những khó khăn chưa từng gặp trước đây. Ngay cả với khả năng tính toán mạnh mẽ, các nhà khoa học vẫn mất gần hai năm để "phát triển" bức ảnh.

Đại diện Dự án EHT cho biết: "Những đột phá trong công nghệ, kết nối giữa các đài quan sát vô tuyến tốt nhất thế giới và các thuật toán sáng tạo đã cùng nhau mở ra một cửa sổ hoàn toàn mới trên về hố đen".

P.A.T (NASATI), theo News.cn