Lỗ đen là một trong những không gian kỳ lạ có kích cỡ lớn mà nó làm biến dạng không gian và thời gian, và vì có mật độ vật chất dày đặc mà tâm của nó được gọi là “điểm vô hạn” hay “điểm kỳ dị”. Đây cũng là nơi tối đen như mực do không một dạng vật chất nào, kể cả ánh sáng có thể thoát khỏi nó. Vậy điều gì sẽ xảy ra nếu con người rơi xuống lỗ đen?

Trước đây, nhà bác học vĩ đại của thế giới Albert Einstein từng cho rằng, nếu rơi vào lỗ đen, con người sẽ không cảm thấy nhiều thay đổi ở lúc đầu, nhưng dần dần trọng lực sẽ gia tăng mạnh mẽ tới một điểm nhất định và chúng ta không thể thoát ra khỏi hố đen đó nữa.

Tuy nhiên, vào thập niên 70, nhà vật lí nổi tiếng Stephen Hawking cũng dựa trên cơ học lượng tử và chứng minh rằng, lỗ đen vật chất có sự bốc hơi rất chậm. Phát hiện này đã phá vỡ các nguyên tắc trước đây.

Cho đến nay, khi đi sâu nghiên cứu, các nhà khoa học dần nhận thấy, quan điểm này của Hawking có vấn đề. Vấn đề nằm ở chỗ, lỗ đen vật chất có sự bốc hơi chậm, vậy chúng thoát ra khỏi lỗ đen bằng cách nào?

Theo quan điểm của Charles Liu, một nhà vật lý thiên văn làm việc tại Bảo tàng lịch sử tự nhiên Mỹ cho biết, khi bước vào lỗ đen, cơ thể bạn sẽ dần bị kéo căng. Lực hút mạnh hơn khi bạn tiến gần đến trung tâm hơn. Lực này được gọi là lực thuỷ triều đại dương,

Liu giải thích rằng khi một vật thể đi qua “chân trời sự kiện” của lỗ đen (bề mặt ảo xung quanh lỗ đen), ánh sáng không thể thoát ra được nữa và khi vật thể tiến gần hơn đến điểm kỳ dị, các lực thuỷ triều đó sẽ càng mạnh, kéo dài vật thể và xé tan nó.

Tuy nhiên, mới đây, một nhà vật lí học Joe Polchinski từ ĐH California (Mỹ) đã bổ sung quan điểm mới. Theo đó, bên trong lỗ đen không hề tồn tại không gian vật chất nào. Khi con người rơi vào bên trong đó, các nguyên tử và phân tử tạo nên cơ thể chúng ta sẽ bị phân tách ra rồi tái sắp xếp lại, theo cách khác nhau. Điều này hoàn toàn phù hợp với thuyết cơ học lượng tử.

Theo đó, bên trong lỗ đen có sự phân tách về không gian, lấy ranh giới là thời điểm mà trọng lượng đủ lớn để vật chất không thể quay ra ngoài được nữa. Khi con người rơi vào lỗ đen, chúng ta không biến mất mà sẽ bị di chuyển tới đáy của vũ trụ trong cơn bão lửa của các hạt lượng tử.

Tuy nhiên, dù chưa thể đưa ra bất cứ lời giải thích nào, nhưng hầu hết mọi người trong giới nghiên cứu đều phản bác ý kiến của Joe Polchinski. Họ cho rằng, bên trong lỗ đen chắc chắn tồn tại một vật chất cụ thể gì đó. Còn vật chất đó là gì thì các nhà khoa học vẫn đang tiếp tục tìm hiểu. Họ hi vọng trong tương lai sẽ tìm ra được yếu tố phản biện lại quan điểm của Polchinski.

Nhưng có lẽ còn phải mất rất nhiều thời gian nữa con người mới biết được sự thực bên trong lỗ đen.

Lỗ đen khổng lồ đã “ngủ yên” trong suốt 26 năm nhưng ngày 15/6 vừa qua, các nhà du hành vũ trụ đã phát hiện dấu hiệu dường như cho thấy lỗ đen đã “thức giấc”, theo tin tức từ Business Insider.

Ngày nay, các nhà khoa học khắp thế giới thường sử dụng các thiết bị tinh vi để tìm hiểu kỹ về lỗ đen bí ẩn này trước khi nó lại trở về trạng thái tĩnh.

Cụ thể, ngày 15/6, một trong số các vệ tinh của cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA) đã thu được một dòng tia X do lỗ đen phát ra.

“Tương đương với tuổi thọ của các đài thiên văn vũ trụ, những lần phun trào của lỗ đen hiếm khi xảy ra”, Neil Gehrels, chuyên gia điều tra về Swift, một vệ tinh của NASA đầu tiên xác định hiện tượng lỗ đen phun trào.

“Do vậy, khi chúng tôi nhìn thấy một trong các lỗ đen phun trào, chúng tôi thử ném tất cả mọi thứ vào nó, theo dõi qua quang phổ, từ sóng radio tới các tia gamma”, Neil cho biết.

Được biết, lỗ đen phun trào lần này là một phần của lỗ đen có tên gọi V404 Cygni. "Bạn đồng hành" của nó là một ngôi sao nhỏ hơn Mặt trời.

Trước đó, lỗ đen của V404 Cygni từng phun trào. Tuy nhiên, khi các nhà du hành vũ trụ chứng kiến lỗ đen phun trào cách đây hơn 77 năm, vào năm 1938, họ không có nhiều thiết bị như bây giờ. Lỗ đen phun trào trở lại vào năm 1956 và lần tiếp theo diễn ra vào năm 1989.

Mặc dù vào năm 1989, thời điểm lỗ đen V404 Cygni phun trào đã có nhiều thiết bị nhưng nó lại không được nghiên cứu kỹ như sự kiện diễn ra trong năm nay.

Những vụ phun trào như thế này thường chỉ kéo dài vài tuần cho đến vài tháng, do vậy, các nhà du hành vũ trụ đã sử dụng tổng cộng 9 thiết bị trên vũ trụ và mặt đất để nghiên cứu lỗ đen về độ dài sóng, từ năng lượng rất thấp như sóng radio đến năng lượng cao như tia gamma, trước khi hết thời gian.

Một số thiết bị mà họ sử dụng bao gồm Đài quan sát tia X Chandra, vệ tinh INTEGRAL của Cơ quan Vũ trụ châu Âu, kính thiên văn quang học Gran Telescope Canarias,…

“Đây thực sự là một cơ hội hiếm có trong đời”, Erik Kuulkers, nhà khoa học của dự án INTEGRAL cho biết.

Theo Al Jazeera, lý thuyết mà nhà khoa học nổi tiếng người Anh Stephen Hawking đưa ra có thể giúp giải quyết một trong những nghịch lý quan trọng nhất đối với vật lý lý thuyết về việc điều gì sẽ xảy ra khi thông tin vật lý (physical information) đi vào lỗ đen vũ trụ.

Phát biểu tại cuộc hội thảo tại Thụy Điển mới đây, ông Hawking cho biết, lỗ đen không thể “nuốt” và phá hủy được thông tin vật lý như Thuyết Tương đối của Albert Einstein đã dự đoán.

Ngoài ra, ông Hawking cũng gợi mở rằng, có cách để thoát khỏi lỗ đen: “Nếu bạn bị rơi vào lỗ đen, đừng tuyệt vọng. Có cách để thoát ra ngoài”.

“Thông điệp mà tôi muốn truyền đạt là lỗ đen không “đen” như người ta vẫn thường tô vẽ. Lỗ đen không phải là “nhà tù vĩnh cửu” như chúng ta vẫn nghĩ. Mọi thứ có thể thoát khỏi lỗ đen ở cả 2 đầu và đi vào một vũ trụ khác”, ông Hawkin nói.

Ông Hawking cùng người đồng nghiệp của mình, Giáo sư Andrew Stromberg tại Đại học Harvard, đề xuất rằng, mọi thông tin trong lỗ đen được lưu trữ dưới dạng ảnh toàn ký (hologram) 2 chiều còn được gọi là siêu diễn dịch.

“Thông tin đó không được lưu trữ bên trong lỗ đen như mọi người vẫn tưởng mà là ở bên rìa hoặc ở phía xa của lỗ đen”, ông Hawking nói.

Như vậy, thông tin mà ông Hawking đưa ra được kỳ vọng sẽ giúp giải quyết được mâu thuẫn trong lý thuyết của Einstein rằng- thông tin đi vào lỗ đen sẽ bị phá hủy- và các quy tắc về cơ học lượng tử, theo đó, thông tin là vĩnh cửu và không thể bị phá hủy.

Lỗ đen là phần còn lại của các ngôi sao đã chết và sụp vào bên trong tạo thành một vùng lõi nhỏ tạo ra một lực hút cực lớn vượt qua mọi lực khác. Ngay cả ánh sáng cũng không thể thoát khỏi lỗ đen.

Ông Hawking cũng cho rằng, một vài lỗ đen có thể có lối ra dẫn đến một vũ trụ khác.

“Sự hiện diện của những thời điểm lịch sử khác nhau trong các lỗ đen cho thấy khả năng này hoàn toàn có thể xảy ra. Những lỗ đen như vậy phải rất lớn và nếu lỗ đen đó xoay quanh mình thì nó sẽ tạo ra một lối đi dẫn đến một vũ trụ khác chứ không thể quay lại vũ trụ cũ”, ông Hawking nói.

“Chính vì thế, dù rất thích du hành trong vũ trụ, tôi sẽ không thử trải nghiệm”, ông Hawking vui vẻ đùa.