Mặc dù Mặt trời là vật thể nóng nhất trong Thái Dương hệ của chúng ta, nhưng nhiệt độ của nó vẫn thấp hơn so với một số thiên thể vũ trụ khác. Theo Daniel Palumbo, một nhà nghiên cứu tại Đại học Harvard, nơi nóng nhất trong vũ trụ có thể nằm ở rất gần một lỗ đen siêu lớn, đặc biệt là một lỗ đen siêu lớn đang bồi tụ. Trong quá trình này, lỗ đen siêu lớn tiêu hóa khí bồi tụ xung quanh, và việc cung cấp "đồ ăn" cho lỗ đen này đẩy tới mức "rất gần tốc độ ánh sáng" - một quá trình rất mãnh liệt.
Cho đến nay, nơi nóng nhất trong vũ trụ đã được ghi nhận là quasar (hay chuẩn tinh) 3C273, một khu vực phát sáng rực rỡ xung quanh một lỗ đen siêu lớn cách Trái Đất khoảng 2,4 tỷ năm ánh sáng. Theo Đài thiên văn Greenbank ở Tây Virginia, khu vực này có nhiệt độ lõi ước tính khoảng 10 nghìn tỷ kelvin (hơn 10 nghìn tỷ độ F và độ C). Tuy nhiên, vẫn còn sự không chắc chắn xung quanh ước tính này.
Các lỗ đen siêu nặng thường nằm ở trung tâm của hầu hết, nếu không muốn nói là tất cả, các thiên hà. Sagittarius A*, một hố đen siêu lớn nằm ở trung tâm Dải Ngân hà của chúng ta, có khối lượng lớn gấp hàng triệu lần khối lượng của Mặt trời, như tên gọi của chúng đã chỉ ra.
Với chuẩn tinh 3C273, giống như bất kỳ lỗ đen nào khác, sức hấp dẫn cực mạnh của nó không cho phép thứ gì, kể cả ánh sáng, thoát khỏi sự hút của nó. Dù bên trong phần có trọng lực cực mạnh này có nhiệt độ rất lạnh, nhưng đĩa bồi tụ, vòng khí xoáy xung quanh nó, lại ngược lại hoàn toàn. Khi các phân tử bị cuốn vào lỗ đen với tốc độ cao, sự va chạm tạo ra ma sát, và nhiệt độ có thể tăng lên hàng nghìn tỷ độ C. Để so sánh, bề mặt của Mặt trời có nhiệt độ khoảng 10.000 độ F (5.500 độ C). Những nhiệt độ này chỉ càng tăng cao hơn khi từ trường cực mạnh của lỗ đen cuốn các vật chất xung quanh thành các tia năng lượng cao có thể phóng ra không gian trong khoảng cách hàng triệu năm ánh sáng.
Tìm ra nơi nóng nhất vũ trụ là điều không dễ dàng
Theo như Koushik Chatterjee đã đề cập, việc xác định nơi nóng nhất trong vũ trụ có thể phụ thuộc vào thời điểm và sự kiện cụ thể. Trong các sự kiện thảm khốc như sự va chạm của hai thiên thể lớn, vụ nổ, hoặc các hiện tượng vũ trụ khác, nhiệt độ cực cao có thể được tạo ra.
Ví dụ, va chạm giữa hai ngôi sao neutron, những tàn tích còn lại sau khi ngôi sao lớn sụp đổ, có thể tạo ra nhiệt độ lên đến 1,5 nghìn tỷ độ F (800 tỷ độ C), như được xác định trong một nghiên cứu năm 2019 công bố trên tạp chí Vật lý Tự nhiên. Các va chạm giữa lỗ đen và ngôi sao neutron cũng có thể tạo ra nhiệt độ cực cao tương tự. Tuy nhiên, những sự kiện này thường chỉ xảy ra trong thời gian ngắn và không thường xuyên như lỗ đen và quasar.
Việc nghiên cứu và đo lường nhiệt độ chính xác của các vật thể xa trong vũ trụ là một thách thức lớn. Các nhà khoa học sử dụng các phương pháp như đo lường năng lượng phát ra thông qua ánh sáng, sóng vô tuyến và tia X để ước tính nhiệt độ của các nguồn nhiệt độ cao như lỗ đen siêu lớn.
Việc phân tích quang phổ của ánh sáng từ các vật thể xa thông qua kính viễn vọng cho phép nhà khoa học suy ra thông tin về nhiệt độ. Các công cụ quan sát tiên tiến như XRISM (Sứ mệnh hình ảnh và quang phổ tia X) được phát triển để đo lường chính xác hơn nhiệt độ của các loại khí có nhiệt độ cao trong không gian. Những tiến bộ trong công nghệ và phương pháp nghiên cứu này đang được tiếp tục phát triển, giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về nhiệt độ và tính chất của vật chất xung quanh các lỗ đen siêu lớn.
Với việc nghiên cứu chuẩn tinh, những vật thể này thực chất là lỗ đen siêu lớn đang tiếp nhận và hấp thụ vật chất xung quanh. Chúng được coi là những vật thể sáng nhất trong vũ trụ với độ sáng lớn, được tạo ra từ ánh sáng phát ra từ năng lượng hấp dẫn của lỗ đen. Vật chất xung quanh lỗ đen rơi vào và bị nén lại, làm tăng nhiệt độ và phát ra lượng bức xạ lớn. Trong khi sự kiện như vụ nổ siêu tân tinh có thể sáng hơn chuẩn tinh trong thời gian ngắn, chuẩn tinh có thể duy trì sự phát sáng trong hàng triệu năm.
Tuy vẫn còn nhiều điều chưa rõ về nhiệt độ chính xác của các vùng trong vũ trụ, nhưng nỗ lực nghiên cứu và phát triển công cụ quan sát tiên tiến sẽ giúp chúng ta hiểu rõ hơn về các hiện tượng nhiệt độ cao trong vũ trụ.
TH (phapluatxahoi.kinhtedothi.vn)
