Hố đen vũ trụ – cũng có thể hiểu là một cái giếng trọng lực được hình thành chỉ vài giây sau khi Vụ nổ lớn (big bang) xảy ra, các nhà thiên văn học đã tìm cách xác định sự tồn tại của nó trong Hệ Mặt trời của chúng ta bằng các thí nghiệm sóng hấp dẫn sẽ giúp quay trở lại thời điểm trước khi hình thành các ngôi sao đầu tiên.

Hố đen nguyên thủy - Di tích của Big Bang thực tế có tồn tại trong Hệ mặt trời của chúng ta không?

Dan Hooper, người đứng đầu nhóm nghiên cứ vật lý học và thiên văn học FermiLab đã viết trong email gửi tới The Daily Galaxy: “Các hố đen vũ trụ sẽ cho chúng ta khả năng tiếp cận mà chúng ta chưa bao giờ có thể làm được. Nếu các lỗ đen nguyên thủy này là có thật, hiểu biết về chúng sẽ cho chúng ta khả năng giải quyết toàn bộ các vấn đề lớn nhất trong vũ trụ học, và những thứ không kém phần bí ẩn về các vật chất tối, được coi là xương sống cho cấu trúc của vũ trụ. ”

Vào ngày 2 tháng 3 năm 2019, The Daily Galaxy đưa tin rằng các nhà thiên văn học từ Đại học California đã kết luận rằng có thể có hàng chục triệu lỗ đen là tàn tích của những ngôi sao bí ẩn, ẩn nấp trong Dải Ngân hà. Giờ đây, các nhà vật lý còn nhận định rằng hành tinh số 9 được tìm kiếm từ lâu, một thiên thể tối khó nắm bắt ở vùng ngoài cùng của hệ mặt trời của chúng ta, có thể thực sự là một lỗ đen nguyên thủy (PBH), một tàn tích trên lý thuyết của Vụ nổ lớn, có thể là nguyên nhân các quỹ đạo kỳ lạ của các hành tinh trong hệ mặt trời

Tàn dư của Vụ nổ lớn

Phỏng đoán hấp dẫn này được đưa ra bởi nhà vật lý Jakub Scholtz thuộc Viện Hiện tượng Vật lý học tại Đại học Durham và James Unwin, nhà vật lý học tại Đại học Illinois ở Chicago, trong một bài báo được đăng tuần này trên tờ arXiv. Họ đang xây dựng dựa trên công trình của Mike Brown và Konstantin Batygin ở Caltech, những người đã đưa ra dự đoán về sự tồn tại của hành tinh thứ chín trong hệ mặt trời vào năm 2016.

Gợi ý về một Siêu Trái đất

Batygin, một giáo sư về khoa học hành tinh tại Caltech cho biết: “Gấp năm lần khối lượng Trái đất, Hành tinh số 9 có khả năng sẽ là một siêu Trái đất ngoài hệ mặt trời. Siêu Trái đất là những hành tinh có khối lượng lớn hơn Trái đất, nhưng về cơ bản nhỏ hơn khối lượng của một sao khổng lồ khí. Hành tinh thứ Chín này có khả năng sẽ là nơi mà chúng ta tìm thấy những đặc tính của một hành tinh trong hệ mặt trời".

Unwin cho biết: “Một hành tinh bình thường và một vật thể nhỏ hơn như một hố đen vũ trụ có đặc tính tương đối giống nhau. Tuy nhiên, cách thức tìm kiếm bạn cần để xác định một lỗ đen là rất khác. Chúng tôi hiện không vận dụng tất cả các công cụ và phương pháp của mình để tìm kiếm những hố đen này.”

Lỗ đen nguyên thủy (PBHs) – các vật thể giả thuyết

Alvise Raccanelli của CERN cho biết: “Các lỗ đen nguyên thủy hình thành chỉ vài phần giây sau Vụ nổ lớn và vẫn còn là một vật thể giả định cho đến thời điểm này” Alvise Raccanelli còn cho biết thêm. Vấn đề này từng được đề xuất lần đầu bởi Stephen Hawking vào năm 1971: “Đối với các lỗ đen bình thường, nó sẽ mang trong mình ít nhất một phần năng lượng giống như Mặt trời vì nó được tạo ra từ một ngôi sao,” Scholtz, một nghiên cứu viên cấp cơ sở tại Viện Hiện tượng Vật lý Hạt tại Đại học Durham, cho biết. “Những lỗ đen nguyên thủy này có thể nhẹ hơn nhiều; có thể có khối lượng như Trái đất, hoặc thậm chí còn nhẹ hơn ”.

Hố đen nguyên thủy hay hành tinh tự do?

Theo báo cáo của Becky Ferreira tại Motherboard , Scholtz và Unwin đã bắt đầu phát triển bài báo sau khi nhận ra mối liên hệ giữa giả thuyết Hành tinh thứ Chín và các quan sát PBH tiềm năng được thu thập bởi dự án Thí nghiệm thấu kính hấp dẫn quang học (OGLE). OGLE quét bầu trời để tìm các hiệu ứng thấu kính hấp dẫn, xảy ra khi các vật thể ở xa — thường là hàng nghìn năm ánh sáng ngoài hệ mặt trời của chúng ta — đi qua trước các ngôi sao thậm chí còn ở xa hơn. Trường hấp dẫn của những vật thể nhỏ này, có thể là lỗ đen nguyên thủy hoặc một hành tinh tự do, bẻ cong ánh sáng từ các nguồn sao nền, tạo ra dấu hiệu mà OGLE có thể phát hiện.

Các kết quả này cho phép các nhà khoa học ước tính rằng các vật thể bí ẩn này có khối lượng lớn gấp rưỡi đến 20 lần Trái đất. Khối lượng này tương đương với khối lượng ước tính của Hành tinh Chín, một sự trùng hợp ngẫu nhiên mà Scholtz và Unwin cho rằng rất đáng để lưu tâm.

Brown và Batygin đã cung cấp bằng chứng gián tiếp rằng mặt trời được quay quanh bởi một hành tinh chưa được nhìn thấy, có khối lượng gấp 10 lần Trái đất và có quỹ đạo cách xa Mặt trời trung bình khoảng 20 lần so với Sao Hải Vương. Hành tinh thứ Chín này, dựa trên tính toán của họ, dường như quay quanh quỹ đạo lệch khoảng 30 độ so với mặt phẳng quỹ đạo của các hành tinh khác. Hành tinh giả thuyết thứ Chín ảnh hưởng đến quỹ đạo của một số vật thể Vành đai Kuiper trong hệ mặt trời, đó là cách Brown và Batygin cho rằng có một hành tinh đã tồn tại ở đó ngay từ đầu.

“Những kết quả từ việc nghiên cứu về nó tiếp tục làm chúng tôi kinh ngạc; Batygin cho biết mỗi khi xem xét kỹ lưỡng, chúng tôi tiếp tục thấy rằng hành tinh thức chín chính là cách giải thích những điều từ trước đến nay được cho là bí ẩn trong Hệ mặt trời

Một thế giới kỳ lạ tồn tại tự do – đó rốt cuộc là hành tinh hay một hố đen vũ trụ?

Những người ủng hộ giả thuyết Hành tinh thứ Chín đã cho biết rằng vị trí dự kiến của thế giới này cách xa Mặt trời trung bình khoảng 20 lần so với Sao Hải Vương, theo báo cáo của Motherboard, “đây là một nơi kỳ lạ để tìm thấy một hành tinh có nguồn gốc từ hệ mặt trời. Một lời giải thích là Hành tinh thứ chín đã từng là một thế giới trôi nổi tự do, nghĩa là một hành tinh không có ngôi sao chủ, bị ảnh hưởng bởi lực hấp dẫn của Mặt trời ”.

Scholtz và Unwin đã tính toán rằng một hành tinh tự do hay một lỗ đen nguyên thủy đều có xác suất chịu sự tác động của lực hút của mặt trời là gần như nhau. Unwin nói: “Nó cũng có thể là một loại vật thể kỳ lạ nào đó bị hệ mặt trời bắt vào một thời điểm nào đó.

“Tín hiệu của sự hủy diệt”

Unwin và Scholtz nói: “Về mặt lý thuyết, một lỗ đen vũ trụ sẽ tạo ra tín hiệu hủy diệt”. Những tín hiệu hủy diệt này xảy ra khi các hạt vật chất tối của lỗ đen bị phá hủy khi tiếp xúc với các đối tác phản hạt của chúng, tạo ra các bức xạ ánh sáng có khả năng được thu nhận bởi các thiết bị như Kính viễn vọng không gian, tia Gamma Fermi hoặc Đài quan sát tia X Chandra.

“Chúng tôi quan sát thấy những tín hiệu này phát ra với tần suất khá thường xuyên, vì vậy những thứ này có khả năng chỉ là nguồn phát sáng trên bầu trời,” Unwin nói. Vì vậy, Scholtz và Unwin đang lên kế hoạch phân tích dữ liệu công khai từ kính thiên văn Fermi để tìm kiếm các tín hiệu có thể tương ứng với một lỗ đen cục bộ.

Dữ liệu từ Fermi-LAT giúp cung cấp nhiều manh mối về hành tinh thứ chín

“Điều đầu tiên chúng tôi có thể làm là gửi một thứ gì đó ra ngoài không gian và thực hiện rất nhiều thử nghiệm về thuyết tương đối rộng,” Unwin nói. "Quỹ đạo giả định của Hành tinh số Chín là rất xa, nhưng đó không phải là một khoảng cách không thể tiếp cận được."

“Chúng tôi sẽ tìm ra những phương pháp để thu thập thông tin tốt hơn,” Unwin nói. “Nếu các phương pháp tìm kiếm thông thường thông qua quan sát không thể thu thập thêm thông tin gì, điều này có nghĩa là nó có thể là một vật thể khác biệt và mang nhiều điều bí ẩn hơn tất thảy những gì chúng ta từng biết”

Trong một email gửi tới The Daily Galaxy, Unwin viết: “Một PBH trong hệ mặt trời của có thể không thể được phát hiện bởi những phương pháp truyền thống. Trong khi các cộng tác viên của tôi, Jakub Scholtz và tôi hiện đang nghiên cứu phương pháp luận cần thiết để tìm kiếm dữ liệu Fermi-LAT cho vật thể kì lạ này, đại dịch diễn ra đã phần nào làm chậm tiến độ nghiên cứu của chúng tôi. Tôi tin tưởng rằng, với những nỗ lực không ngừng nghỉ, dịch bệnh cũng đang từng ngày được đẩy lùi, cuộc nghiên cứu của chúng tôi sẽ sớm đạt được những kết quả tốt đẹp ”.

Vui lòng trích dẫn link nguồn khi copy nội dung bài viết này! Trân trọng cảm ơn