Lỗ đen (hố đen hoặc hốc đen) là một vùng trong không - thời gian mà trường hấp dẫn ngăn cản mọi thứ, bao gồm cả ánh sáng cũng không thể thoát ra.
Theo thuyết tương đối rộng, một lượng vật chất với khối lượng đủ lớn nằm trong phạm vi đủ nhỏ sẽ làm biến dạng không thời gian để trở thành lỗ đen.
Xung quanh lỗ đen là một mặt xác định bởi phương trình toán học gọi là chân trời sự kiện, mà tại đó khi vật chất vượt qua nó sẽ không thể thoát ra ngoài lỗ đen được.
Lỗ đen gọi là "đen" bởi vì nó hấp thụ mọi bức xạ và vật chất hút qua chân trời sự kiện, giống như một vật đen tuyệt đối trong nhiệt động lực học; 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.
Vậy có gi bên trong một lỗ đen? Theo lý thuyết, lỗ đen khối lượng sao hình thành từ sự suy sụp hấp dẫn của những sao có khối lượng rất lớn trong giai đoạn cuối của quá trình tiến hóa. Sau khi hình thành, chúng tiếp tục thu hút vật chất từ môi trường xung quanh, và khối lượng tăng dần lên theo thời gian.
Cùng với quá trình hòa trộn và sáp nhập hai hay nhiều lỗ đen mà tồn tại những lỗ đen khổng lồ với khối lượng từ vài triệu cho đến hàng chục tỷ lần khối lượng Mặt Trời.
Mặc dù theo định nghĩa nó là vật thể đen hoàn toàn hay vô hình, sự tồn tại của lỗ đen có thể suy đoán thông qua tương tác của nó với môi trường vật chất xung quanh và bức xạ như ánh sáng.
Vật chất rơi vào lỗ đen hình thành lên vùng bồi tụ, ở đây vật chất va chạm và ma sát với nhau, trở thành trạng thái plasma phát ra bức xạ cường độ lớn; khiến môi trường bao quanh lỗ đen trở thành một trong những vật thể sáng nhất trong vũ trụ.
Tâm của một lỗ đen vũ trụ được các nhà vật lý gọi là “điểm kỳ dị” (singularity), hay là điểm mà một lượng cực lớn vật chất được nghiền thành một số lượng không gian nhỏ vô hạn.
Lực hấp dẫn của lỗ đen mạnh đến mức ngay cả ánh sáng cũng bị hút vào bên trong nó. Và bất cứ vật nào lại gần lỗ đen vũ trụ đều có một cái kết chung. Đó là bị xé toạc ra và hút trọn vào cái hố “không lối thoát”.
Có thể lỗ đen không hề dẫn đến đâu cả! Lý giải điều này, các nhà khoa học tính toán được rằng mọi thứ tiếp xúc với lỗ đen vũ trụ sẽ bị đốt cháy gần như ngay lập tức. Vì thế, nó không dẫn đến đâu vì không thể có bất cứ thứ gì đi vào được bên trong nó.
Có một khả năng về mặt lý thuyết là con người có thể sống bên trong một lỗ đen nếu tình cờ bước vào một lỗ siêu lớn. Theo giải thích của Giáo sư Karen Masters từ Đại học Portsmouth, con người có thể sống sót nếu được kéo ra khỏi đường giới hạn an toàn bởi lực hấp dẫn mạnh mẽ.
Mời các bạn xem video: Phi hành gia NASA làm rơi gương ngoài vũ trụ. Nguồn: VTV.
