Nơi nóng nhất trong vũ trụ là ở đâu, giới khoa học hé lộ điều không tưởng về thiên hà rộng lớn

Bạn đã từng bao giờ đặt câu hỏi nơi nóng nhất trong vũ trụ là ở đâu chưa, IFL Science sẽ giải đáp thắc mắc này nhé. Theo trang khoa học này đưa tin, siêu tân tinh là ví dụ nổi tiếng nhất, tuy nhiên có một điều không chắc chắn là chúng nóng đến mức nào bởi vì chúng ta hầu như luôn chỉ nhìn thấy siêu tân tinh sau khi chúng phát nổ. Tuy nhiên, sự kết hợp giữa các quan sát trực tiếp sau này trong quá trình và mô hình hóa, dẫn đến ước tính khoảng 100 tỷ Kelvin (khoảng 180 tỷ °F, hay 100 tỷ °C) ngay cả ở các ngôi sao có khối lượng thấp hơn trong phạm vi siêu tân tinh.

Đó là nhiệt độ gấp 6.000 lần ở lõi Mặt trời, vì vậy công bằng mà nói thì môi trường xung quanh chúng ta ở đây hoàn toàn bị lu mờ. Thật vậy, cần phải có nhiệt độ khoảng một tỷ Kelvin mới có thể tạo ra một siêu tân tinh ngay từ đầu. Tuy nhiên, điều này chỉ dành cho siêu tân tinh Core Collapse thông thường, loại siêu tân tinh thậm chí không tạo ra lỗ đen mà thay vào đó để lại một ngôi sao neutron. Các sự kiện lớn hơn, hình thành lỗ đen sẽ còn nóng hơn nữa và trong khi các siêu tân tinh giải phóng năng lượng gấp 10-100 lần năng lượng của một siêu tân tinh điển hình, thì kilonova khi các sao neutron va chạm được ước tính ở mức 800 tỷ Kelvin.

Nhưng điều gì sẽ xảy ra nếu không có siêu tân tinh nào nổ ra lúc này? Siêu tân tinh rất hiếm trong một thiên hà cụ thể, trung bình xảy ra khoảng một thế kỷ ngay cả trong các thiên hà lớn hơn như thiên hà của chúng ta. Tuy nhiên, vũ trụ cực kỳ lớn nên tại bất kỳ thời điểm nào cũng có thể có một vụ nổ siêu tân tinh hoặc một vụ nổ vừa xảy ra đủ gần và có rất ít cơ hội nguội đi, hyper và kilo nova hiếm hơn rất nhiều.

Bất cứ thứ gì giải phóng lượng nhiệt lớn như vậy có lẽ sẽ khá không ổn định, nhưng hóa ra có ít nhất một môi trường có thể duy trì nhiệt độ gần như không thể tưởng tượng được trong thời gian dài đó là các hạt nhân thiên hà đang hoạt động xung quanh các lỗ đen siêu lớn.

Khi vật chất rơi vào lỗ đen, nó nóng lên và giải phóng năng lượng dưới dạng bức xạ điện từ. Trong một số trường hợp, điều này gây ra sự hình thành các chuẩn tinh nóng và sáng đến mức vài năm ánh sáng xung quanh lỗ đen trung tâm có thể giải phóng lượng ánh sáng gấp hàng nghìn lần so với Dải Ngân hà, cho phép chúng ta nhìn thấy chúng gần như quay trở lại bình minh.

Theo một nghiên cứu năm 2016 về quasar 3C273, plasma xung quanh lỗ đen có nhiệt độ khoảng 10 nghìn tỷ Kelvin (khoảng 18 nghìn tỷ ° F, hay 10 nghìn tỷ ° C). Điều này không chỉ có thể có bất kỳ nhịp điệu siêu tân tinh nào, mà mặc dù nó thay đổi một chút nhưng nó vẫn được duy trì rộng rãi vì đây là chuẩn tinh đầu tiên chúng ta tìm thấy và có lẽ là từ hàng chục nghìn năm trước đó. Mặc dù ngoài kia có thể còn có những quasar nóng hơn nữa, 3C273 là một chuẩn tinh đặc biệt sáng có thể nhìn thấy bằng kính viễn vọng.

Khi loài người đã cố gắng tiến gần đến độ không tuyệt đối hàng triệu lần so với bất kỳ hiện tượng tự nhiên nào mà chúng ta biết, thì việc đánh bại thiên nhiên trong việc tạo ra nhiệt khó hơn rất nhiều. Tuy nhiên, một thập kỷ trước CERN đã lập kỷ lục về nhiệt độ nhân tạo tạo ra một loại quark-gluon được cho là tái tạo các điều kiện ngay sau Vụ nổ lớn. Đó được công bố là kỷ lục ở mức 5,5 nghìn tỷ Kelvin (khoảng 9,9 nghìn tỷ ° F, hay 5,5 nghìn tỷ ° C).

Tuy nhiên, khối lượng các hạt bị đập vào nhau do CERN thực hiện quá nhỏ nên nhiều người có thể tranh cãi rằng bên trong Máy Va chạm Hadron Lớn được coi là một “địa điểm”, và nó cũng không phải là thứ chúng ta có thể duy trì lâu dài.

Cho dù ở trung tâm của một chuẩn tinh hay trong một máy nghiền hạt, ngày nay không có gì có thể sánh được với sức nóng ngay sau Vụ nổ lớn. Người ta cho rằng hiệu ứng này đã đạt đến một vài bậc độ lớn của Nhiệt độ Planck, một loại trần vũ trụ về nhiệt lượng có thể được tính bằng 1,41 x 10 32  Kelvin, tức là nóng hơn khoảng 10 tỷ tỷ lần so với 3C273.

Theo IFL Science.