Điều gì xảy ra khi hai hố đen đâm vào nhau?
NASA chia sẻ video mô tả hai hố đen siêu khối lượng "khiêu vũ" quanh nhau trong vũ trụ và tự biến dạng thành nhiều vệt cong.
Sau đó, chúng dần lấy lại hình dạng và màu sắc riêng, trôi dạt ra xa nhau trước khi lực hấp dẫn cực mạnh khiến chúng tiếp tục đâm vào nhau và tái định hình.
Đồ họa trên được NASA tạo ra để hiển thị hai đĩa hố đen sẽ ra sao nếu va chạm trong không gian. Một hố đen lớn gấp 200 triệu lần Mặt Trời trong khi hố đen còn lại lớn gấp 100 triệu lần.
Jeremy Schnittman, nhà vật lý thiên văn ở Trung tâm bay vũ trụ Goddard của NASA tại Maryland, là người thiết kế đồ họa. Ông cho rằng những hệ nhị phân kiểu này đã tồn tại hàng triệu năm. "Chúng tôi đang xem hai hố đen siêu khối lượng, một hố đen lớn gấp đôi hố đen còn lại", Schnittman nói. "Đây là hệ nhị phân hố đen mà ở đó, hai thành viên đều duy trì đĩa bồi tụ suốt hàng triệu năm".
Tầm nhìn từ mặt phẳng quỹ đạo hé lộ hình vòm giống chiếc bướu của cặp hố đen siêu khối lượng khi chúng hấp dẫn lẫn nhau. Những biến dạng xảy ra khi ánh sáng từ cả hai đĩa định hướng trường không gian và thời gian bị rối loạn gần hố đen.
Các đĩa bồi tụ tạo thành màn phô bày màu sắc rực rỡ (đỏ, cam và xanh dương) trong lúc đẩy nhiệt độ lên cao hơn, phản ánh những luồng khí va chạm. Khí nóng hơn phát ra ánh sáng gần với dải màu xanh dương của quang phổ. Đồng thời, vật liệu xoay quanh hố đen nhỏ hơn trải qua ảnh hưởng mạnh hơn từ lực hấp dẫn. Hai đĩa bồi tụ sẽ phát ra phần lớn ánh sáng dưới dạng cực tím và đĩa màu xanh đạt nhiệt độ cao hơn một chút.
Bộ đôi đĩa bồi tụ trong video rút về hình dáng và quỹ đạo cũ, sau đó lại đâm vào nhau lần nữa tạo ra đường cong vồng lên như chiếc bướu. "Một điểm ấn tượng của đồ họa mới là bản chất tương tự của các hình ảnh do thấu kính hấp dẫn sinh ra", Schnittman giải thích. "Khi nhìn kỹ mỗi hố đen, chúng ta sẽ thấy nhiều hình ảnh ngày càng biến dạng của hố đen còn lại".
Schnittman chia sẻ, anh tính toán đường truyền của tia sáng từ đĩa bồi tụ khi chúng di chuyển qua trường không gian - thời gian bị bóp méo xung quanh hố đen. Giới thiên văn học dự đoán họ có thể chứng kiến hiện tượng tương tự xảy ra trong tương lai gần và tận dụng cơ hội để nghiên cứu những gợn sóng hấp dẫn.
