Tiểu luận Lỗ đen vũ trụ

Trường Đại học Sư Phạm thành phố Hồ Chí Minh

Khoa Vật Lý

TIỂU LUẬN

Lỗ đen
Giảng viên hướng dẫn: Cao Anh Tuấn

Nhóm 4
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.

Nguyễn Đức Hiền ............................................................. K40.102.026
Võ Thị Kim Khánh ...........................................................K40.102.036
Thái Thị Thanh Thủy ...................................................... K38.102.144
Nguyễn Bích Huệ ........................................................... K39.105.065
Huỳnh Thị HuyềnTrang .................................................. K39.105.045
Mã Thị Thùy Trang ......................................................... K36.102.006
Nguyễn Quốc Đạt ................................................................. K38.102.
Văn Minh Thư ............................................................... K38.102.120

Tháng 12 năm 2015

Tiểu luận Thiên văn học đại cương

MỤC LỤC
A. LỜI MỞ ĐẦU
I.

Mục đích nghiên cứu:..................................................................................... 2

II.

Đối tượng nghiên cứu: ................................................................................... 2

III. Phương pháp nghiên cứu: ............................................................................. 2
I.

II.

Lịch sử hình thành và tiến hóa: .................................................................. 3
1.

Suy sụp hấp dẫn: .................................................................................... 3

2.

Hình thành từ các hạt va chạm năng lượng cao: ................................... 4

3.

Phát triển và sát nhập: ............................................................................ 5

4.

Bức xạ Hawking: ..................................................................................... 7

5.

Khái niệm: ............................................................................................... 8
Tính chất và cấu trúc: ............................................................................... 10
1.

Tính chất vật lý: ................................................................................. 10

2.

Chân trời sự kiện: ............................................................................. 13

3.

Mặt photon: ....................................................................................... 16

4.

Vùng sản công: ................................................................................. 16

5.

Đi vào trong lỗ đen và du hành vũ trụ: .............................................. 17

III. Cách quan sát: ......................................................................................... 20
1.

Đĩa bồi tụ vật chất: ......................................................................... 20

2.

Nguồn tia X trong hệ sao đôi: ........................................................ 21

3.

Nhân thiên hà: ................................................................................ 22

4.

Chớp tia gamma: ........................................................................... 23

5.

Hiệu ứng của trường hấp dẫn: ...................................................... 24

C. TÀI LIỆU THAM KHẢO

Trang 1


Tiểu luận Thiên văn học đại cương

A. Lời mở đầu
Thiên văn học là một môn khoa học về các thiên thể, những vật thể tồn tại
trên trời, là một môn khoa học về cấu tạo, chuyển động và tiến hóa của các thiên
thể kể cả trái đất, về hệ thống của chúng và về vũ trụ nói chung, có thể dẫn dắt

con người đi chinh phục vũ trụ. Thiên văn là một môn học rất cổ điển nhưng
đồng thời cũng rất hiện đại, lượng kiến thức của nó rất đồ sộ. Thiên văn từ đâu
đã bước ra khỏi khuôn khổ của vật lý. Nó là một trong những môn cơ sở của
nhận thức luận và hiện nay đang là ngành khoa học mũi nhọn.

I.

Mục đích nghiên cứu:

Giúp các bạn sinh viên nắm được các kiến thức cơ bản về lỗ đen.

II.

Đối tượng nghiên cứu:

Khái niệm lỗ đen, sự hình thành lỗ đen, tính chất và cấu trúc của lỗ đen, cách
quan sát lỗ đen.

III.

Phương pháp nghiên cứu:
o Nghiên cứu lý luận:

Tiến hành đọc tài liệu trong giáo trình, các thông tin về lỗ đen trên các sách vở,
nguồn internet.
Tham khảo ý kiến của các thầy cô, các anh chị khóa trước để hoàn thiện và kiểm
tra tính chính xác về nội dung.
o Nghiên cứu thực hành:

Trang 2

Tiểu luận Thiên văn học đại cương

B. Nội dung
I.

Lịch sử hình thành và tiến hóa:
Albert Einstein là người đầu tiên tiên đoán về các lỗ đen năm 1916 với thuyết
tương đối tổng quát. Thuật ngữ “lỗ đen” được đặt ra năm 1967 bởi nhà thiên văn
học John Wheeler và lỗ đen đầu tiên được phát hiện vào năm 1971.
1. Suy sụp hấp dẫn:
Giai đoạn suy sụp hấp dẫn xuất hiện khi áp suất trong lòng vật thể không còn
đủ lớn để chống lại lực hút hấp dẫn của chính nó. Đối với ngôi sao, quá trình này
xuất hiện hoặc là do nó có quá ít "nhiên liệu" còn lại để duy trì nhiệt độ thông qua
các phản ứng tổng hợp hạt nhân sao, hoặc bởi vì ngôi sao nhận thêm vật chất
từ môi trường hoặc từ sao đồng hành khiến cho lực hấp dẫn của nó lớn hơn áp
suất trong lòng ngôi sao. Trong cả hai trường hợp, áp suất không đủ lớn để ngăn
cản sự suy sụp hấp dẫn dưới chính khối lượng của nó. Quá trình này gọi là quá
trình suy sụp hấp dẫn. Quá trình suy sụp có thể dừng lại bởi "áp suất lượng tử"
của các thành phần hạt vật chất trong ngôi sao, hình thành lên dạng vật chất với
mật độ rất lớn trong nó. Kết quả này mang lại có một số kiểu sao đặc khác nhau.
Do vậy khối lượng tàn dư thường nhỏ hơn rất nhiều khối lượng của sao gốc.
Các nhà vật lý lý thuyết cho rằng các lỗ đen khối lượng sao hình thành từ
quá trình suy sụp hấp dẫn của các ngôi sao gốc khối lượng lớn.
Tùy vào khối lượng ban đầu của sao mà sao có thể tiến hóa thành:
 Sao lùn trắng:
 Sao nơtron:
 Lỗ đen:
Sự hình thành sao trong lúc vũ trụ còn sơ khai có thể dẫn đến những ngôi

sao có khối lượng rất lớn, với giai đoạn cuối đời của chúng tạo ra những lỗ đen
khối lượng cỡ 102
. Những lỗ đen này có thể hình thành lên lỗ đen siêu
khối lượng thường tìm thấy tại trung tâm của các thiên hà.
Trong khi đa số năng lượng giải phóng trong quá trình suy sụp hấp dẫn phát
ra rất nhanh, một người ở xa bên ngoài không thực sự nhìn thấy quá trình này
kết thúc. Ngay cả khi nó chỉ diễn ra trong một thời gian hữu hạn đối với hệ quy
chiếu của vật chất đang rơi suy sụp, quan sát viên ở xa sẽ thấy vật chất rơi về
trung tâm chậm dần và dừng lại ngay trước chân trời sự kiện. Đối với một người
Trang 3


Tiểu luận Thiên văn học đại cương
xa lạ họ sẽ thấy đồng hồ ở gần lỗ đen sẽ chạy chậm hơn so với đồng hồ ở xa lỗ
đen, đó là do hiệu ứng "giãn thời gian do hấp dẫn". Ánh sáng phát ra từ vật chất
co sụp càng mất thời gian lâu hơn để đến được vùng bên ngoài, với ánh sáng
phát ra ngay trước khi vật chất băng qua chân trời sự kiện mất khoảng thời gian
gần vô hạn để tới được quan sát viên. Do vậy, người này sẽ không thể nhìn thấy
hình thành chân trời sự kiện của lỗ đen. Vật chất suy sụp theo thời gian trở lên
mờ hơn và bước sóng ánh sáng phát ra dịch chuyển về phía đỏ nhiều hơn và
cuối cùng tàn lụi đi, không còn thứ ánh sáng nào nữa.

2. Hình thành từ các hạt va chạm năng lượng cao:
Ngoài quá trình suy sụp hấp dẫn hình thành lên lỗ đen, về nguyên lý thì
những va chạm hạt năng lượng cao trong các máy gia tốc cũng có thể hình
thành lỗ đen khi đạt mật độ cho phép. Cho đến 2013, chưa một sự kiện nào
được xác nhận, trực tiếp hay gián tiếp, một lỗ đen siêu nhỏ hình thành trong các
máy gia tốc hạt. Về mặt lý thuyết, giới hạn khối lượng cho phép hình thành lỗ
Trang 4

Tiểu luận Thiên văn học đại cương
đen siêu nhỏ nằm trong khoảng khối lượng Planck, nơi các hiệu ứng lượng tử có
ảnh hưởng đáng kể. Giới hạn này cho thấy trong mức hoạt động hiện nay của
một số máy gia tốc thì không có khả năng sinh ra các lỗ đen siêu nhỏ. Mặt khác,
một số lý thuyết về hấp dẫn lượng tử cho kết quả khối lượng Planck có thể còn
có giá trị thấp hơn: có mô hình "thế giới brane" tính ra giá trị này bằng 1

.

Mặc dù các lý thuyết là rất gợi mở, nhưng một số nhà vật lý không ủng hộ cho
khả năng xuất hiện các lỗ đen siêu nhỏ trong các máy gia tốc nhân tạo. Cho nên,
lý thuyết vẫn chỉ là lý thuyết thôi. Ngay cả khi những lỗ đen này hình thành, theo
lý thuyết chúng sẽ nhanh chóng bốc hơi với khoảng thời gian 10-25 giây, và
không gây ảnh hưởng đến Trái Đất. Sự hình thành lỗ đen vi mô cũng liên quan
tới phỏng đoán vòng về chu vi giới hạn của vật thể sau quá trình va chạm hoặc
suy sụp.

3. Phát triển và sát nhập:
Trong thời gian tồn tại của lỗ đen, nó có thể tăng thêm khối lượng bằng quá
trình hút vật chất từ không gian xung quanh vào. Nó sẽ liên tục hấp thụ khí và
bụi liên sao từ môi trường xung quanh và cả bức xạ nền vi sóng vũ trụ. Quá trình
hấp thụ khối lượng là một trong những quá trình cơ bản hình thành lên lỗ đen
siêu khối lượng. Và có thể quá trình này cũng áp dụng cho các lỗ đen khối lượng
trung gian nằm ở các cụm sao cầu.
Một cơ chế khác đó là lỗ đen sáp nhập với các thiên thể khác như sao hay
chính lỗ đen. Quá trình này đặc biệt quan trọng vì nó mang lại khả năng giải
Trang 5

Tiểu luận Thiên văn học đại cương
thích hợp lý tại sao lại có những lỗ đen khổng lồ, mà chúng hình thành từ việc
sáp nhập nhiều lỗ đen nhỏ hơn. Các lỗ đen khối lượng khổng lồ nằm tại tâm mỗi
thiên hà có thể sáp nhập với nhau trong giai đoạn hai thiên hà va chạm và sáp
nhập, và quá trình này có thể xảy ra đối với lỗ đen khối lượng trung gian,
như Omega Centauri.
Quá trình thu hút vật chất về phía lỗ đen sẽ hình thành lên một đĩa sáng bồi
tụ chứa vật chất trạng thái plasma nóng hàng triệu độ, và vùng này phát ra
nguồn tia X rất mạnh. Chớp tia gamma thu được từ các đài quan sát vệ tinh phát
ra từ những nguồn ở rất xa cng có thể giải thích từ quá trình sáp nhập hai sao
đặc hoặc bởi lỗ đen hút các sao đặc khác. Thông qua nguồn tia X mà các nhà
thiên văn có thể nhận biết ra sự tồn tại của lỗ đen.
Hai lỗ đen quay quanh nhau sẽ phát ra sóng hấp dẫn mang năng lượng của
hệ đi. Do mất năng lượng, chúng sẽ có quỹ đạo càng gần nhau hơn, cuối cùng
khi hòa nhập lại sẽ hình thành một lỗ đen khối lượng lớn hơn và quay rất nhanh
quay trục. Lỗ đen mới có thể bị đẩy ra khỏi vùng của hai lỗ đen ban đầu với vận
tốc cỡ 400 km/s, và thậm chí sau thời gian dài nó có thể thoát khỏi thiên hà ban
đầu.

Hình:
Mô
phỏng 2 lỗ đen
sát nhập và
phát ra sóng
hấp dẫn.

Trang 6


Tiểu luận Thiên văn học đại cương

4. Bức xạ Hawking:

Năm 1971, Stephen Hawking chứng minh diện tích chân trời sự kiện của bất
kì lỗ đen cổ điển đều không bao giờ giảm. Điều này tương tự như định luật thứ
hai của nhiệt động lực học, trong đó vai trò diện tích chân trời sự kiện tương ứng
với entropy. Năm 1974, Hawking áp dụng lý thuyết trường lượng tử cho không
thời gian cong xung quanh chân trời sự kiện của lỗ đen và phát hiện ra rằng các
lỗ đen có thể phát ra một lượng nhỏ bức xạ nhiệt, bức xạ mà hố đen gọi là bức
xạ Hawking.
Bằng cách áp dụng lý thuyết trường lượng tử cho một lỗ đen đứng yên trong
không thời gian, ông xác định được nó sẽ phát ra các hạt trong phổ bức xạ vật
đen tuyệt đối. Bức xạ Hawking xuất phát từ ngay bên ngoài chân trời sự kiện và
cho tới nay người ta vẫn hiểu là nó mang thông tin từ bên trong lỗ đen vì đó là
bức xạ nhiệt. Các lỗ đen sẽ giảm dần khối lượng và bốc hơi sau một thời gian
bởi vì chúng mất khối lượng thông qua năng lượng của các hạt phát ra. Nhiệt độ
của phổ bức xạ (nhiệt độ Hawking) tỷ lệ với giá trị hấp dẫn bề mặt của lỗ đen,
mà đối với lỗ đen Schwarzschild, nhiệt độ tỷ lệ nghịch với khối lượng của nó. Do
vậy, các lỗ đen khối lượng lớn phát ra ít bức xạ hơn so với lỗ đen khối lượng
nhỏ hơn.

Trang 7


Tiểu luận Thiên văn học đại cương
Giả sử một lỗ đen có khối lượng bằng khối lượng Mặt Trời thì nó có nhiệt độ
Hawking bằng 100 nano Kelvin. Giá trị này nhỏ hơn hẳn nhiệt độ 2,7K của bức
xạ nền vi sóng vũ trụ. Do đó lỗ đen khối lượng sao hay lớn hơn sẽ nhận thêm
khối lượng từ bức xạ nền vũ trụ so với lượng nhỏ bức xạ Hawking chúng phát
ra, và vì vậy chúng lớn lên thay vì nhỏ dần đi. Để có nhiệt độ Hawking lớn hơn
2,7K, lỗ đen phải có khối lượng nhỏ hơn khối lượng Mặt Trăng. Những lỗ đen

này chỉ có đường kính bé hơn

của milimét.

Lỗ đen càng nhỏ thì hiệu ứng bức xạ càng mạnh. Một lỗ đen có khối lượng
bằng người bình thường sẽ ngay lập tức bốc hơi. Lỗ đen khối lượng bằng chiếc
ô tô có đường kính khoảng 10-24 m bốc hơi xấp xỉ sau 1 nano giây, lúc đó nó
sẽ phát sáng gấp 200 lần độ sáng Mặt Trời. Lỗ đen nhỏ hơn có thời gian bốc hơi
ngắn hơn nữa, lỗ đen khối lượng 1

chỉ cần ít hơn 10-88 giây để biến mất.

Tuy lỗ đen có thể bốc hơi theo lý thuyết, nhưng nó không thể tách thành hai lỗ
đen nhỏ hơn, lỗ đen chỉ có thể sáp nhập với nhau.
5.

Khái niệm:
Lỗ đen hay hố đen là một thiên thể kì lạ có mật độ khối lượng lớn như một
con quái vật hút tất cả những gì đến gần nó, là một vùng không thời gian mà có
mật độ đặc tới mức lực hấp dẫn không thể chống lại, nó ngăn không cho kì một
dạng vật chất nào kể cả ánh sáng có thể thoát ra ngoài mặt biên của nó (chân
trời sự kiện), khiến cho chúng trở nên vô hình tạo nên một khoảng trống trong
cấu trúc không gian.
Thuyết tương đối rộng của Einstein, hố đen vũ trụ không những tồn tại mà
còn có thể hình thành trong tự nhiên khi có đủ điều kiện, khi một vật chất nào đó
đạt đến vận tốc ánh sáng, nó sẽ tạo ra một giới hạn mà trong đó mọi vật chất sẽ
tập trung lại thành một điểm duy nhất tạo thành lỗ đen.
Lỗ đen gọi là "đen" bởi vì nó hấp thụ mọi bức xạ và vật chất hút qua chân trời sự
kiện, nó cũng không phải là một loại "lỗ" hay "hố" nào mà là vùng không thời gian
không để cho một thứ gì thoát ra ngoài được.

Vật chất muốn thoát khỏi lỗ đen phải có vận tốc thoát lớn hơn vận tốc ánh
sáng trong chân không, mà điều này không thể xảy ra trong khuôn khổ thuyết
tương đối, ở đó vận tốc ánh sáng trong chân không là vận tốc giới hạn lớn nhất
có thể đạt được của mọi dạng vật chất.
Trang 8


Tiểu luận Thiên văn học đại cương

Hình: Lỗ đen cuốn hút
vật chất dữ dội, cọ sát
với nhau và nóng lên
hàng triệu độ.

Hố đen không biểu hiện như những ngôi sao sáng bình thường mà chúng
chỉ được quan sát gián tiếp qua sự tương tác của trường hấp dẫn của hố đen
đối với không gian xung quanh.
Một nhóm nhà Vật lý thiên văn quốc tế đứng dầu bởi các nhà khoa học
trường đại học Fohns Hopkins lần đầu đã chứng kiến một ngôi sao bị nuốt bởi lỗ
đen, giải phóng ra một quầng lửa của vật chất bốc cháy với vận tốc gần bằng
vận tốc ánh sáng.

Trang 9


Tiểu luận Thiên văn học đại cương

II. Tính chất và cấu trúc:
Khi một vật rơi vào lỗ đen, bất kỳ thông tin nào về hình dạng, phân bố điện
tích,... của vật đó hoàn toàn biến mất đối với quan sát viên đứng ở ngoài xa lỗ

đen. Trạng thái ổn định sau khi hình thành lỗ đen chỉ cần miêu tả bởi ba tham số:
khối lượng, điện tích và momen động lượng, không có cách nào để tránh khỏi sự
mất thông tin về những điều kiện ban đầu: trường hấp dẫn và điện từ của lỗ đen
cho rất ít thông tin về trạng thái trước khi hình thành nó và về những cái rơi vào
nó. Ngoài ra còn có nhiều thông tin vật lý bị mất, những người đứng ở xa ngoài
vùng chân trời sự kiện không thể nào đo được các đại lượng.
1. Tính chất vật lý:
o Phân loại theo tính chất:
Loại lỗ đen đơn giản nhất là chỉ có khối lượng mà không có điện tích hay
quay quanh trục của nó. Những lỗ đen này được miêu tả bằng metric
Schwarzchild mang tên Kari Schwarschild- người đã tìm ra lời giải thích chính
xác cho phương trình của thuyết tương đối tổng quát năm 1916. Theo định lý
Birkhoff, đây là nghiệm miêu tả không thời gian vùng chân không bên ngoài một
khối vật chất dạng đối xứng cầu. Điều này có nghĩa là không có sự khác biệt
giữa trường hấp dẫn của một lỗ đen với những vật thể khác với bán kính lớn
hơn dạng cầu có cùng khối lượng. Hình ảnh phổ biến trong kiến thức đại chúng
về lỗ đen đó là nó hút mọi thứ xung quanh về phía chân trời sự kiện của nó, xa
bên ngoài lỗ đen, trường hấp dẫn do lỗ đen làm cong không thời gian quanh nó
trở nên yếu đi và giống như trường hấp dẫn của vật thể cầu cùng khối lượng.
Lỗ đen dạng cầu mang điện tích được miêu tả bởi metric ReissnerNordstrom. Tuy vậy, trong vũ trụ đa số các lỗ đen là trung hòa về điện. Lỗ đen
đứng yên và quay quanh trục miêu tả theo metric Kerr. Mô hình tổng quát cho lỗ
đen đứng yên, quay quanh trục và mang điện tích đó là metric Ker-Newman do
Erza Newman tìm ra.
Trong thuyết tương đối rộng, khối lượng lỗ đen có thể nhận giá trị dương bất
kì, nhưng giá trị diện tích và momen động lượng bị giới hạn theo giá trị khối
lượng của nó.
Trong đơn vị Planck, tổng diện tích Q và monmen động lượng toàn phần J thỏa
mãn bất đẳng thức

Trang 10

Tiểu luận Thiên văn học đại cương
Với M là khối lượng lỗ đen.
Những lỗ đen thỏa mãn dấu bằng của bất đẳng thức gọi là các lỗ đen cực trị.
Phân loại theo khối lượng:
Trung hòa (Q=0)
Điện tích (Q

Không quay (J=0)
Schwarzschild
Reissner Nordstrom

Quay (J
Kerr
Kerr Newman

o Phân loại theo khối lượng:
Trong vật lý thiên văn, lỗ đen còn được phân loại theo khối lượng của chúng
không kể tới hai tham số kia, ngoài cách phân loại theo tính chất là khối lượng,
mômen động lượng J hay điện tích Q. Kích thước của một lỗ đen, như được xác
định bằng bán kính của chân trời sự kiện, hay bán kính Schwarzschild, tỉ lệ với
khối lượng M của nó

với rS là bán kính Schwarzschild và M là khối lượng Mặt Trời.
Tuy nhiên, công thức này chỉ đúng cho trường hợp lỗ đen không quay quanh
trục và không có điện tích. Đối với lỗ đen tổng quát nói chung, giá trị này có thể
lớn gấp hai lần.
o Phân loại:
Có 3 loài lỗ đen: lỗ đen sao, lỗ đen siêu khổng lồ và lỗ đen trung bình.

 Lỗ đen sao:
Khi một ngôi sao cháy hết nhiên liệu, nó có thể bắt dầu quá trình suy sụp. Đối
với những ngôi sao nhỏ có khối lượng bé hơn
, lõi mới sinh ra một
sao neutron hay sao lùn trắng. Nhưng khi một ngôi sao lớn hơn suy sụp, nó sẽ
co lại để tiến thành một lỗ đen sao.
Các lỗ đen sinh ra bởi sự suy sụp của các ngôi sao đơn lẻ sẽ tương đối nhỏ
nhưng lại vô cùng đậm đặc. Mỗi vật thể như vậy sẽ đóng gói 3 lần khối lượng
Mặt trời vào một kích thước chỉ tương đương một thành phố. Những lỗ đen này
hút bụi và khí từ những khu vực xung quanh chúng và tăng dần kích thước.
Trang 11


Tiểu luận Thiên văn học đại cương
Giả sử
là khoảng thời gian giữa hai sự kiện xảy ra trên thiên thể có khối
lượng M và bán kinh r (thời gian riêng),
là khoảng thời gian giữa hai sự kiện
đó được người quan sát ở ngoài thiên thể ghi nhận (thời gian tọa độ) thì:

Ta thấy nếu r>>

thì

, tức khi thiên thể có bán kính co rút đến gần giá

trị số bán kính hấp dẫn
của nó thì thời gian tọa độ sẽ trở nên vô cùng to lớn,
thời gian kéo dài ra. Như vậy, giả sử sao khi bình thường phát sóng =c
(trong đó:

là chu kì sóng) thì khi sao co rút đến bán kính r= là:

Vậy bước sóng λ=cT=
Điều đó có nghĩa khi sao biến thành lỗ đen thì ta không thể thu được sóng điện
từ của nó, tức là cả ánh sáng. Sao đã tắt ngấm và được gọi là lỗ đen sao.
 Lỗ đen siêu khổng lồ (con quái vật khổng lồ của vũ trụ):
Các lỗ đen nhỏ phổ biến trong vũ trụ nhưng các lỗ đen siêu khổng lồ lại
chiếm ưu thế. Chúng lớn gấp hàng triệu thậm chí là hàng tỷ lần khối lượng Mặt
trời nhưng chỉ có kích thước tương đương với Mặt trời mà thôi. Mỗi lỗ đen như
vậy được cho là nằm ở khu vực trung tâm của hầu hết các thiên hà bao gồm cả
dải Ngân hà của chúng ta. Gần đây người ta cũng chứng minh được rằng tại
tâm mỗi thiên hà đều tồn tại một hố đen có khối lượng rất lớn. Hố đen tại tâm
thiên hà của chúng ta nặng khoảng 4 triệu lần khối lượng Mặt trời.
Các nhà khoa học vẫn chưa chắc chắn việc làm như thế nào lỗ đen to lớn
như vậy được sinh ra. Nhưng một khi chúng đã hình thành, chúng có thể dễ
dàng thu thập khối lượng từ bụi và khí xung quanh chúng ta, lượng vật chất dồi
dào ở các tâm thiên hà cho phép chúng phát triển đến kích thước khổng lồ.
Các lỗ đen siêu khổng lồ có thể là kết quả của hàng trăm hay hàng ngàn lỗ
đen nhỏ kết hợp lại tạo nên. Các đám mây khí lớn có thể cũng là nguồn gốc hình
thành lỗ đen siêu khổng lồ khi suy sụp lại và nhanh chóng tăng khối lượng.
Trang 12


Tiểu luận Thiên văn học đại cương
 Lỗ đen trung bình:
Một lỗ đen có khối lượng trung bình là một lớp giả thuyết của lỗ đen có khối
lượng trong khoảng từ 100 đến 1 triệu lần khối lượng Mặt trời, lớn hơn đáng kể
so với lỗ đen nhỏ nhưng lại nhỏ hơn so với lỗ đen siêu khổng lồ.

Lỗ đen có 3 lớp: bên ngoài, bên trong chân trời sự kiện và điểm kì dị.

2. Chân trời sự kiện:
Chân trời sự kiện của một lỗ đen là ranh giới xung quanh của lỗ đen, là nơi
mà ánh sáng bị mất khả năng thoát khỏi lỗ đen. Khi một hạt đi qua chân trời sự
kiện, nó không thể thoát ra ngoài được.
Bề mặt biểu kiến của lỗ đen được định nghĩa tại chân trời sự kiện, biên giới
trong không thời gian mà khi vượt qua nó vật chất và bức xạ chỉ có thể đi về tâm
lỗ đen. Không một thứ gì, ngay cả ánh sáng, có thể từ trong lỗ đen thoát ra ngoài
chân trời sự kiện. Chân trời sự kiện được định nghĩa như vậy bởi vì đối với
những sự kiện xảy ra bên trong nó, mọi thông tin của sự kiện không thể vượt ra
ngoài để đến được một quan sát viên ở xa lỗ đen, khiến cho người đó không thể
biết được bên trong nó là như thế nào.
Tại chân trời sự kiện của lỗ đen, độ cong không thời gian trở lên rất lớn khiến
cho không một đường nào có thể đi ra khỏi lỗ đen.

Trang 13


Tiểu luận Thiên văn học đại cương
Đối với một người ở rất xa, họ sẽ thấy những đồng hồ càng gần lỗ đen chạy
chậm hơn so với những đồng hồ nằm xa hơn. Do hiệu ứng này, gọi là sự giãn
thời gian do hấp dẫn, quan sát viên ở xa thấy một vật rơi vào lỗ đen dường như
chuyển động chậm dần đi khi nó đến gần chân trời sự kiện, và cần một thời gian
vô hạn để đến tới chân trời này. Nếu như vật phát ra ánh sáng xanh, thì quan sát
viên ở ngoài sẽ thấy ánh sáng càng đỏ hơn và mờ hơn khi vật tiến đến chân trời
sự kiện, một hiệu ứng mà các nhà vật lý gọi là dịch chuyển đỏ do hấp dẫn. Tuy
nhiên, đối với người ở xa tưởng chừng như vật đó rơi đến và đứng yên tại nơi
gần biên giới lỗ đen, nhưng đối với vật thể nó chỉ cần thời gian hữu hạn để vượt
qua chân trời lỗ đen.
Hình dạng của chân trời sự kiện lỗ đen luôn luôn có dạng xấp xỉ hình cầu.
Đối với lỗ đen đứng yên không quay, biên giới lỗ đen có dạng hình cầu. Nếu lỗ

đen đứng yên và quay quanh trục thì nó có dạng hình phỏng cầu và theo các
phương trình toán học nó có hai chân trời sự kiện.

3. Vùng kì dị:
Khu vực bên trong của một lỗ đen, có một điểm mà một lượng cực lớn vật
chất được nghiền thành một số lượng không gian nhỏ vô hạn được gọi là điểm
kì dị, một điểm duy nhất trong không thời gian tập trung khối lượng lỗ đen.

Trang 14


Tiểu luận Thiên văn học đại cương
Điểm kì dị là nơi tập trung vật chất của lỗ đen và được che giấu bởi chân trời
sự kiện. Nếu rơi vào trong lỗ đen tức là đi qua chân trời sự kiện và đến gần điểm
kì dị, vật thể đó sẽ không còn thể tích nữa mà chỉ còn khối lượng cùng với
trường hấp dẫn.

Một đặc điểm của thuyết tương đối tổng quát đó là trong các nghiệm miêu tả
lỗ đen, tại trung tâm của nó có một vùng kì dị hấp dẫn, nơi độ cong không thời
gian có giá trị vô hạn (hay kì dị độ cong). Đối với lỗ đen không quay, vùng này
chỉ là một điểm r = 0, và đối với lỗ đen quay, vùng này hình thành lên vòng tròn
kì dị nằm trong mặt phẳng của xích đạo lỗ đen. Trong cả hai trường hợp, vùng kì
dị có thể tích bằng không. Các nhà vật lý cũng chứng minh được rằng vùng kì dị
chứa toàn bộ khối lượng của lỗ đen. Do vậy có thể coi vùng này có mật độ vật
chất lớn vô hạn.
Một vệ tinh kích thước nhỏ đi vào lỗ đen Schwarzschild không thể tránh khỏi
chạm vào vùng kì dị một khi nó đã băng qua chân trời sự kiện. Vệ tinh chỉ có thể
làm chậm quá trình rơi vào đến gần chân trời bằng cách sử dụng động cơ phản
lực, nhưng khi vượt qua nó thì không thể cứu vãn được. Khi vệ tinh chạm đến
điểm kì dị, toàn bộ khối lượng của nó sẽ hòa trộn vào mật độ khối lượng vô hạn

Trang 15


Tiểu luận Thiên văn học đại cương
của kì dị lỗ đen. Trước khi đến trung tâm, vật thể sẽ trải qua tác động của lực
thủy triều lên cấu trúc và bị xé tan nát thành những mảnh vụn nhỏ.
4. Mặt photon (photon sphere):
Mặt cầu photon là biên giới hạn hình cầu mà những photon có vận tốc tiếp
tuyến với nó sẽ bị bẫy trong một quỹ đạo tròn là đường tròn lớn của mặt cầu. Đối
với lỗ đen không quay, mặt cầu photon có bán kính bằng 1,5 lần bán kính
Schwarzschild rS. Trên lý thuyết, photon rơi vào những quỹ đạo này sẽ chuyển
động mãi mãi trên đó. Tuy nhiên, về mặt động lực, những quỹ đạo này không ổn
định, do vậy bất kỳ một nhiễu loạn nhỏ nào khiến cho hạt hoặc có quỹ đạo
hướng thoát ra ngoài hoặc bị hút về phía chân trời sự kiện.
Bên trong mặt cầu photon, không thể tồn tại quỹ đạo tròn cho photon. Nếu
chiếu tia sáng ra bên ngoài thì nó vẫn có thể thoát khỏi ảnh hưởng của lỗ đen,
nhưng nếu chiếu ánh sáng về phía lỗ đen thì ánh sáng sẽ bị nó hấp thụ hoàn
toàn.
Đối với lỗ đen quay quanh trục miêu tả bởi mêtric Kerr, tồn tại hai quỹ đạo
tròn giới hạn của photon đồng phẳng với mặt phẳng xích đạo lỗ đen và những
quỹ đạo khác không đồng phẳng, không tròn cho phép photon chuyển động bán
ổn định trên đó mặc dù những quỹ đạo này cùng thuộc một mặt cầu hay quỹ đạo
cầu. Đối với lỗ đen Kerr, trên mặt phẳng xích đạo, một quỹ đạo tròn tương ứng
với các photon chuyển động theo hướng cùng với chiều quay của lỗ đen và nằm
gần lỗ đen hơn, còn vòng tròn kia tương ứng với photon chuyển động theo chiều
ngược lại và nằm ở xa lỗ đen.
Tuy những quỹ đạo của photon trên mặt cầu này là không ổn định, chúng
không có ý nghĩa vật lý do nó chỉ xác định ranh giới cuối cùng mà lỗ đen cho
phép tia sáng chuyển động tròn quanh nó. Những mặt cầu và quỹ đạo photon

này đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành hình ảnh quang học của những
đĩa vật chất bồi tụ bao quanh lỗ đen.
5. Vùng sản công (event horizon):
Có một vùng không thời gian bao quanh chân trời sự kiện của một lỗ đen
quay mà khi vật nằm trong vùng này nó không thể đứng yên, vùng không gian
xung quanh chân trời sự kiện được gọi là mặt cầu sản công. Kết quả này là do
ảnh hưởng của hiệu ứng kéo hệ quy chiếu, thuyết tương đối tổng quát tiên đoán
rằng một vật quay quanh trục sẽ kéo không thời gian lân cận vật đó. Vì vậy bất
kỳ vật nào nằm gần khối lượng quay sẽ bắt đầu chuyển động xoay quanh vật
Trang 16


Tiểu luận Thiên văn học đại cương
trung tâm theo chiều quay của nó. Đối với lỗ đen quay quanh trục, hiệu ứng trở
lên rất mạnh gần chân trời sự kiện khiến ngay cả ánh sáng cũng không thể
chuyển động ngược với chiều quay của lỗ đen.
Vùng sản công của lỗ đen quay giới hạn bởi chân trời sự kiện và bên trong
một hình cầu dẹt tiếp xúc với chân trời sự kiện tại hai cực. Biên phía ngoài này
đôi khi còn gọi là mặt sản công.
Các vật và bức xạ vẫn có thể thoát ra bên ngoài từ trong vùng sản công,
chúng thoát ra theo hướng quay của lỗ đen đòi hỏi ít năng lượng hơn so với
thoát theo hướng ngược lại. Thông qua cơ chế Penrose, có thể thu năng lượng
từ lỗ đen quay bằng cách gửi các vật từ xa bên ngoài vào vùng sản công. Khi vật
ở trong vùng này thực hiện một cách nào đó tách nó ra làm hai vật, sao cho một
vật rơi vào lỗ đen còn vật kia bắn ra khỏi vùng sản công. Năng lượng lấy đi này
làm lỗ đen quay chậm dần lại theo thời gian, và khi nó ngừng quay thì sẽ không
tồn tại vùng sản công nữa.

6. Đi vào trong lỗ đen và du hành vũ trụ:
Mọi thứ rơi qua chân trời lỗ đen vào vùng kì dị đều bị phá hủy hoàn toàn.

Nhưng giả sử có nhà du hành vũ trụ mạo hiểm bắt đầu tiến gần thăm dò một lỗ
đen siêu khối lượng bằng con tàu của mình. Lúc ở xa, người đó và con tàu ở
Trang 17


Tiểu luận Thiên văn học đại cương
trong trạng thái không trọng lượng vì lực hấp dẫn khá yếu, cơ thể anh ta cũng
không cảm thấy có lực kéo nào.
Đối với lỗ đen càng lớn, lực thủy triều gần chân trời sự kiện càng yếu hơn so
với lỗ đen nhỏ hơn. Điều này cho phép con tàu có khả năng tiếp cận biên giới lỗ
đen. Giả sử nếu nhà du hành đặt một chân vào bên trong lỗ đen, nhà du hành
cảm thấy rõ rệt lực thủy triều tác động lên phía chân mạnh hơn so với phần đầu.
Lúc đó cơ thể của anh ta như bị kéo giãn ra, hình dung như một chiếc kẹo kéo bị
hai người khỏe mạnh kéo giãn hai đầu, càng gần đến lỗ đen nhà du hành sẽ
phải trải qua một quá trình có tên gọi là tạo mì ống, vì lúc đó cơ thể của anh ta
sẽ bị kéo giãn ra và mỏng như một sợi mì, lực hút sẽ kéo đến giới hạn đến khi
anh ta chỉ còn là những mảnh vụn bị hút vào lỗ đen. Giả sử con tàu và nhà du

hành chịu được sức ép và kéo và băng qua chân trời sự kiện lỗ đen. Trong con
tàu, nơi hệ tọa độ là cục bộ, anh ta sẽ không biết khi nào hay cảm giác gì lúc con
tàu băng qua mặt biên này (ngoại trừ lực thuỷ triều).
Trong lúc đi vào, nếu anh ta nhìn ngược ra phía ngoài vũ trụ, nhà du hành sẽ
thấy các ngôi sao nằm lệch khỏi vị trí của chúng, càng vào sâu thì các ngôi sao
càng sáng hơn và nằm gần nhau hơn. Điều này là do lỗ đen làm uốn cong không
thời gian và hiệu ứng dịch chuyển đỏ do hấp dẫn làm bước sóng tia sáng phát ra
từ các ngôi sao bị hút về lỗ đen dịch chuyển về phía xanh nhiều hơn. Khi đã
băng qua chân trời sự kiện, chỉ hết thời gian hữu hạn đo ở trong con tàu, anh ta
cùng con tàu sẽ không tránh khỏi bị phá hủy bởi hiệu ứng thủy triều cực mạnh
và hòa vào vùng kì dị của lỗ đen.
Trang 18

Tiểu luận Thiên văn học đại cương
Còn đối với người ở ngoài xa lỗ đen, thông qua tín hiệu con tàu phát ra, họ
sẽ thấy con tàu rơi chậm dần về phía chân trời sự kiện. Tín hiệu nhận được sẽ
chuyển dần từ bước sóng ngắn sang bước sóng dài hơn hay dịch chuyển đỏ
hơn. Và dường như phải đợi rất lâu (gần như lâu vô hạn, đo bởi đồng hồ nằm rất
xa lỗ đen) để thấy con tàu rơi qua biên giới lỗ đen. Người ở xa nhận được tín
hiệu có bước sóng càng lúc càng dài, đến khi thiết bị của họ không còn khả năng
thu được bước sóng dài đó nữa thì coi như hình ảnh và tín hiệu con tàu đã biến
mất.
Trong trường hợp của lỗ đen tích điện hay lỗ đen quay quanh trục, khi rơi
vào chúng, về lý thuyết có thể tránh được vùng kì dị hấp dẫn. Bằng cách mở
rộng miêu tả toán học những nghiệm này lên mức tổng quát nhất có thể, các nhà
vật lý nhận thấy có khả năng một người đi vào những lỗ đen này sẽ thoát sang
một vùng không thời gian khác, và lúc này lỗ đen trở thành một chiếc cổng nối
hay là lỗ sâu đục. Về bản chất thì lỗ sâu đục cũng là lỗ đen, nhưng nó có tới 2
đầu (ra- vào), một đầu chuyên hút vào vật chất còn đầu kia thải ra mọi thứ vào
một nơi khác xa xăm trong vũ trụ. Thử hình dung lỗ sâu đục như một mạng lưới
tàu điện ngầm trong không gian.

Tuy nhiên xác suất để du hành sang một vũ trụ khác là rất thấp do chỉ cần
một nhiễu loạn nhỏ trong lỗ đen sẽ ngay lập tức phá hủy chiếc cầu nối này và
thay vào đó người đó sẽ rơi trở lại vùng kì dị hấp dẫn. Các nhà lý thuyết cho
Trang 19


Tiểu luận Thiên văn học đại cương
rằng không thể tồn tại những khả năng kì lạ này một khi tính đến những hiệu
ứng lượng tử cho lỗ đen mang điện tích hoặc quay quanh trục.

Nếu như nhà du hành thay vì đi thẳng vào lỗ đen, anh ta lái con tàu quay
quanh nó rất nhiều vòng thì hiệu ứng giãn thời gian do hấp dẫn làm cho thời gian
trôi trong con tàu chậm hơn so với thời gian đo bởi đồng hồ ở rất xa lỗ đen. Sau
khi quay đủ nhiều vòng, con tàu rời lỗ đen và trở về nơi xuất phát. Lúc này nhà
du hành có độ tuổi trẻ hơn nhiều so với những người tại đây, và coi như anh ta
đã du hành đến tương lai của chính mình.

III.

Cách quan sát:

Theo tính chất của lỗ đen, nó không trực tiếp phát ra bất kỳ một tín hiệu nào
ngoài giả thiết bức xạ Hawking, do trong phạm vi thiên văn vật lý bức xạ
Hawking là rất yếu, cho nên không thể quan sát thấy bức xạ này từ Trái Đất trực
tiếp được.
Quan sát thiên văn vật lý về lỗ đen phải dựa trên những quan sát gián tiếp.
1. Đĩa bồi tụ vật chất:
Đĩa bồi tụ là nguyên nhân dẫn tới sự tăng trưởng và tiến hóa của hầu hết
các thiên thể, từ những tiền sao trẻ vẫn còn trong giai đoạn tạo sao cho tới
những lỗ đen siêu nặng ở trung tâm các thiên hà.

Vật chất trong đĩa bồi tụ đóng vai trò trong một tác động khác của sự tự quay
của hố đen, sự hình thành của hai dòng khí nhỏ nhưng mạnh bị bắn ra ở một số
hố đen. Các nhà thiên văn học đưa ra một số giải thích về sự hình thành các
Trang 20


Tiểu luận Thiên văn học đại cương
dòng khí này là do các đường sức từ hướng vào trong đĩa và đường hướng ra
ngoài sẽ bị buộc do chuyển động quay của cái đĩa quay vòng quanh, lực điện sẽ

kéo khí nóng (plasma) đi theo đường sức từ đang xoay vòng kia, khi đường sức
từ xoay, lực ly tâm sẽ ném plasma ra ngoài theo chúng và tạo ra hai cột đã bị từ
hóa, một hướng ra ngoài và lên trên, một hướng ra ngoài và đi xuống.
Một trong những cơ chế lý giải hình thành các tia phát ra từ hai cực lỗ đen
đó là do sự kết hợp giữa vùng sản công và từ trường lỗ đen tác động lên các hạt
vật chất rơi về lỗ đen, một số rơi qua chân trời sự kiện, một số vật chất bắn
ngược ra bên ngoài tạo nên hai tia đối cực.
Nhiều hiện tượng năng lượng cao trong vũ trụ có nguồn gốc từ đĩa bồi tụ vật
chất quanh lỗ đen.

Hình biểu diễn đĩa bồi tụ và
dòng khí của lỗ đen

2. Nguồn tia X trong hệ sao đôi:
Nguồn tia X trong hệ sao đôi thuộc về hệ thống sao đôi với năng lượng phát
ra chủ yếu trong phổ của tia X, chúng là một dạng vô hình của bức xạ điện từ
mang nhiều năng lượng và khả năng xuyên qua cao hơn ánh sáng thấy được.
Đa phần những nguồn này là do một trong những sao đặc bồi tụ vật chất lấy từ
sao đồng hành trong hệ. Sự có mặt của những ngôi sao đồng hành trong các hệ
này cho phép các nhà thiên văn có cơ hội nghiên cứu chi tiết thiên thể đặc trung
tâm và có thể là lỗ đen.

Trang 21


Tiểu luận Thiên văn học đại cương
Nếu tín hiệu phát ra thuộc về thiên thể đặc bỏ qua tín hiệu thuộc về vùng bồi
tụ thì thiên thể này không thể là lỗ đen. Tuy nhiên, nếu thiên thể đặc không phát
ra tín hiệu nào, thì vẫn chưa thể loại trừ khả năng nó là một sao neutron. Bằng
cách nghiên cứu sao đồng hành cho phép đo và tính ra các tham số quỹ đạo của

hệ, từ đó các nhà thiên văn có thể tính ra khối lượng của thiên thể đặc.
Khả năng thuyết phục mạnh đầu tiên về một lỗ đen tồn tại, Cygnus X-1, do
nhà thiên văn Charles Thomas Bolton, Louise Webster và Paul Murdin phát hiện
nhờ vào phương pháp này năm 1972.
Hiện tại, nhiều ứng cử viên là lỗ đen được tìm thấy trong lớp các hệ sao đôi
tia X gọi là nguồn chuyển tiếp tia X năng lượng thấp. Trong lớp này, khối lượng
của sao đồng hành khá thấp cho phép ước lượng chính xác hơn khối lượng của
lỗ đen. Hơn nữa, mỗi lần tia X phát ra từ những hệ này chỉ có thời gian trong vài
tháng với khoảng chu kỳ 10–50 năm. Trong thời gian nguồn tia X ngừng phát
hoặc yếu, vùng bồi tụ trở lên rất mờ cho phép thực hiện quan sát chi tiết về sao
đồng hành.

3. Nhân thiên hà:
Các nhà thiên văn học sử dụng thuật ngữ thiên hà hoạt động để miêu tả các
thiên hà với những đặc trưng khác lạ, như vạch quang phổ phát xạ bất thường
hay bức xạ vô tuyến mạnh. Những nghiên cứu lý thuyết và quan sát cho thấy sự
hoạt động trong các nhân thiên hà có thể giải thích bởi tồn tại các lỗ đen siêu
Trang 22


Tiểu luận Thiên văn học đại cương
khối lượng. Các mô hình về nhân thiên hà hoạt động (AGN) bao gồm một lỗ đen
trung tâm với khối lượng vài triệu đến hàng tỷ lần khối lượng Mặt Trời, một đĩa
bồi tụ gồm khí và bụi liên sao bao quanh, và hai luồng tia tương đối tính phóng
ra gần vuông góc với mặt phẳng đĩa.
Các nhà thiên văn cho rằng các lỗ đen khổng lồ sẽ được tìm thấy tại trung
tâm thiên hà hoạt động, mặc dù chỉ một số nhân thiên hà đã được nghiên cứu kỹ
lưỡng nhằm phát hiện và đo đạc khối lượng của lỗ đen nằm ở trung tâm. Những
thiên hà nổi bật với khả năng chứa lỗ đen siêu khối lượng bao gồm thiên hà
Andromeda và thiên hà Sombrero.

Có những bằng chứng thuyết phục về một lỗ đen khổng lồ tại trung tâm
của Ngân Hà thông qua việc nghiên cứu chuyển động riêng của các ngôi sao
quanh vùng này. Từ năm 1995, các nhà thiên văn thực hiện theo dõi chuyển
động của 90 sao trong một vùng gọi là Sagittarius A*. Bằng cách làm khớp số
liệu quan sát với các tham số của quỹ đạo Kepler, họ kết luận vào năm 1998
rằng phải có vật thể khối lượng 2,6 x 106 M nằm trong vùng bán kính 0,02 ly.
Họ đã tính ra có một thiên thể khối lượng 4,3 x 106 M nằm trong bán kính nhỏ
hơn 0,002 ly. Mặc dù bán kính này vẫn lớn hơn 3000 lần bán kính Schwarzschild
của lỗ đen cùng khối lượng, nhưng theo thuyết tương đối tổng quát, những thiên
thể có khối lượng lớn như vậy phải là một lỗ đen, và không có một cụm sao nào
có thể tập trung khối lượng lớn như vậy trong một vùng rất nhỏ.
4. Chớp tia gamma:
Chớp tia gamma là một trong những nguồn tia gamma mang năng lượng lớn
nhất trong vũ trụ phát ra từ các thiên hà ở xa. Cơ chế giải thích cho những
nguồn này có thể bắt nguồn từ sự sáp nhập của hai sao neutron, bởi lỗ đen hút
sao đặc đồng hành hay bởi vùng bồi tụ quanh lỗ đen, hoặc từ sự suy sụp hấp
dẫn của sao có khối lượng rất lớn trong vụ nổ siêu tân tinh.
Lỗ đen cũng hé lộ sự hiện diện của mình bằng những vụ nổ tia gamma, còn
mạnh hơn cả tia X, tia gamma thực tế là bức xạ mạnh và khả năng xuyên thủng
mạnh nhất trong thang điện từ. Như tia X, nếu đủ nhiều, tia gamma có thể giết
chết các vật thế sống, đó là lý do các bác sĩ đôi khi dung một lượng nhỏ có kiểm
soát tia gamma để phá hủy các khối u ung thư.
Cũng tương tự như tia X, tia gamma thu hút sự chú ý của các nhà thiên văn
học vào những năm 1960. Dụng cụ dò tìm trên tên lửa của người Mỹ bắt đầu ghi
nhận những vụ nổ tia gamma rất mạnh và kì lạ đến từ những vùng bất kì trên
Trang 23


Tiểu luận Thiên văn học đại cương
bầu trời. Các chùm điển hình tồn tại trong vài giây mặc dù một số sáng lên và

biến mất ít hơn một giây.
Đa số các chớp có thời gian ghi nhận được lớn hơn khoảng 2 giây và phân
loại vào nhóm chớp tia gamma kéo dài, và khoảng 30% các quan sát là những
chớp diễn ra ngắn hơn 2 giây hay chớp tia gamma ngắn. Chớp tia gamma kéo
dài có nguồn gốc từ quá trình suy sụp hấp dẫn của sao khối lượng rất lớn, như
các sao khổng lồ xanh trong các vùng sản sinh sao. Đặc biệt, một trong những
chớp gamma có năng lượng lớn nhất GRB 110328A, kéo dài tới hàng tháng
nằm ở một thiên hà cách xa 3,8 tỷ năm ánh sáng có thể là do một lỗ đen siêu
khối lượng xé tan và hấp thụ dần một sao lùn trắng quay gần nó.
Dựa vào tính chất của chớp gamma như thời gian xảy ra, năng lượng phát
ra và biểu đồ cường độ thu được mà có thể suy đoán ra nguồn gốc những chớp
này từ những chùm tia tương đối tính phát ra từ lỗ đen, hay từ quá trình hình
thành lên lỗ đen hoặc sự sáp nhập từ hai sao neutron.

5. Hiệu ứng của trường hấp dẫn:
Một tính chất khác của lỗ đen so với các thiên thể đặc cho phép phát hiện sự
tồn tại của nó, đó là hiệu ứng của trường hấp dẫn tác động mạnh hơn lên không
thời gian bao quanh nó. Một trong những hiệu ứng này là thấu kính hấp dẫn.

Trang 24