Khoa học tốn 50 năm để chứng minh khả năng này của lỗ đen

Hiện tượng này đã được dự đoán từ năm 1970 nhưng đến bây giờ mới có thể xác nhận.

Chúng ta thường nghe nói không có loại vật chất hay ánh sáng nào có thể thoát ra khỏi lực hấp dẫn của lỗ đen. Điều này chỉ đúng ở môi trường tiếp giáp lân cận, nhưng xa hơn một chút, tại đĩa bồi tụ, ánh sáng vẫn có thể thoát ra.

Một nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí The Astrophysical Journal chỉ ra không phải tất cả các luồng ánh sáng đều có thể dễ dàng thoát khỏi đĩa bồi tụ. Một số bị hút vào trường hấp dẫn của lỗ đen, quay ngược lại và bật ra khỏi đĩa.

Hình ảnh mô phỏng ánh sáng bị bẻ cong và thoát ra tại đĩa bồi tụ của lỗ đen. (Ảnh: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (IPAC)/R. Connors (Caltech)).

“Chúng tôi quan sát thấy ánh sáng từ khu vực gần lỗ đen đang cố gắng thoát ra, nhưng bị lỗ đen kéo lại như một chiếc boomerang", Riley Connors, tác giả bài viết, đồng thời là học giả tại Caltech cho biết.

Phát hiện mới này là kết quả từ việc rà soát lại các tài liệu lưu trữ về vệ tinh Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE) (đã kết thúc nhiệm vụ từ năm 2012) của NASA. Các nhà nghiên cứu đặc biệt chú ý tới một lỗ đen được quay quanh bởi một ngôi sao giống như Mặt Trời, có tên gọi là XTE J1550-564.

Lỗ đen đã “nuốt chửng” ngôi sao này, nung nóng vật chất thành một cấu trúc phẳng xung quanh gọi là đĩa bồi tụ. Tại đĩa này phát ra các tia X và vùng sáng tạo thành hình xoắn ốc hướng về phía lỗ đen. Nhóm nghiên cứu đã tìm ra những dấu hiệu cho thấy ánh sáng bị bẻ cong, quay ngược về phía đĩa bồi tụ rồi phản xạ lại.

“Về cơ bản thì đĩa bồi tụ tự phát sáng. Các nhà khoa học đã dự đoán một phần của ánh sáng sẽ quay trở lại tại vùng đĩa này từ năm 1970, và giờ đây lần đầu tiên, chúng ta xác nhận điều đó là đúng. Vì các lỗ đen có khả năng quay rất nhanh nên chúng không chỉ bẻ cong mà còn xoắn ánh sáng”, Javier Garcia, đồng tác giả bài nghiên cứu nói thêm.

Các nhà khoa học cho biết kết quả này giúp khẳng định gián tiếp của Albert Einstein và hỗ trợ tính toán tốc độ quay của lỗ đen, cũng như khám phá những điều chưa được lý giải về vùng không gian kỳ diệu này.