Nơi nào là điểm nóng nhất trong vũ trụ?

Điểm nóng nhất trong vũ trụ có thể nằm gần lề của một lỗ đen siêu lớn.

Mặc dù Mặt trời là vật thể nóng nhất trong hệ Mặt trời của chúng ta, nhưng vẫn có những thiên thể vũ trụ khác nóng hơn. Vậy nơi nào mới thực sự là điểm nóng nhất trong vũ trụ?

Theo Daniel Palumbo, một nhà nghiên cứu tại Đại học Harvard, điểm nóng nhất trong vũ trụ có thể nằm rất gần một lỗ đen siêu lớn, đặc biệt là khi lỗ đen đó đang tiêu thụ khí bồi tụ xung quanh. Điều này đồng nghĩa với việc lỗ đen đang phát ra năng lượng cao đến mức tạo ra các tia năng lượng cực mạnh.

Hiện nay, quasar (hay còn gọi là chuẩn tinh) 3C273 được ghi nhận là nơi nóng nhất trong vũ trụ, là một vùng sáng rực quanh lỗ đen siêu lớn cách Trái Đất khoảng 2,4 tỷ năm ánh sáng. Nhiệt độ ở khu vực này được ước tính lên tới 10 nghìn tỷ độ Kelvin (hơn 10 nghìn tỷ độ Fahrenheit và Celsius), theo Đài thiên văn Greenbank ở Tây Virginia. Tuy nhiên, vẫn còn sự không chắc chắn về con số này.

Các lỗ đen siêu nặng thường nằm ở trung tâm của hầu hết, nếu không phải là tất cả, các thiên hà. Chúng có khối lượng siêu lớn: Sagittarius A*, lỗ đen siêu lớn ở trung tâm của Dải Ngân hà của chúng ta, có khối lượng lớn gấp hàng triệu lần khối lượng của Mặt trời.

Về chuẩn tinh 3C273, như bất kỳ lỗ đen nào, nó có lực hút mạnh đến mức không thể thoát, thậm chí cả ánh sáng. Mặc dù bên trong có nhiệt độ rất lạnh, nhưng vòng khí xoáy xung quanh - hay còn gọi là đĩa bồi tụ - lại rất nóng. Khi vật chất bị hút vào lỗ đen với tốc độ cao, ma sát có thể tạo ra nhiệt độ hàng tỷ độ C.

Khám phá nơi nóng nhất trong vũ trụ

Tuy nhiên, việc tìm ra nơi nóng nhất trong vũ trụ cũng phụ thuộc vào thời điểm bạn đặt câu hỏi, theo Koushik Chatterjee từ Black Hole Initiative. Dù lỗ đen có thể là điểm nóng nhất thường xuyên, nhưng bất kỳ nơi nào 'có những sự kiện thảm khốc; đó mới là điểm nóng nhất,' ông nói.

Khi hai thiên thể lớn va chạm, có thể tạo ra nhiệt độ cực cao. Ví dụ, khi hai ngôi sao neutron va chạm, nhiệt độ có thể lên đến 1,5 nghìn tỷ độ F. Một va chạm giữa lỗ đen và sao neutron cũng có thể phát ra nhiệt độ rất cao. Nhưng những vụ va chạm này thường chỉ xảy ra trong thời gian rất ngắn.

Cũng rất khó để xác định nơi nóng nhất trong vũ trụ vì 'rất khó để nghiên cứu nhiệt độ của các vật thể ở rất xa; bạn không thể đo nó bằng nhiệt kế'. Thay vào đó, các nhà khoa học đo năng lượng phát ra từ các lỗ đen siêu lớn và ước tính nhiệt độ dựa trên các mô hình.

“Chúng tôi thu thập ánh sáng từ những vật thể ở rất xa bằng kính viễn vọng của chúng tôi,” Richard Kelley, nhà khoa học tại NASA, nói.

'Ánh sáng đi qua một cảm biến có thể đo năng lượng hoặc bước sóng của bức xạ. Bằng cách phân tích quang phổ, chúng tôi có thể suy ra nhiệt độ của vật chất.'

Kelley nói rằng đài quan sát tia X tương lai XRISM sẽ giúp đo lường chính xác hơn các loại khí có nhiệt độ cao trong không gian. Với sự phát triển của công nghệ, chúng ta có thể phát hiện ra những vùng nhiệt độ cao hơn chuẩn tinh 3C273.

“Các công cụ hiện nay để hiểu nhiệt độ của vật chất xung quanh lỗ đen siêu lớn vẫn hạn chế nhưng đang phát triển rất nhanh,” Palumbo nói.

Chuẩn tinh thực chất là lỗ đen siêu lớn đang 'ăn' vật chất xung quanh. Nó là vật thể sáng nhất trong vũ trụ, sáng bằng 140 nghìn tỷ Mặt Trời. Chuẩn tinh hút ánh sáng từ năng lượng hấp dẫn của lỗ đen. Vật chất xung quanh bị nén lại và nóng lên, tạo ra lượng bức xạ lớn. Mặc dù vụ nổ siêu tân tinh có thể sáng hơn, nhưng chỉ tồn tại trong vài tuần, trong khi chuẩn tinh có thể sáng hàng triệu năm.

Tham khảo Live Science