Phát hiện một ngôi sao bịlỗ đen
nuốt chửng
Một lỗ đen khổng lồ đã xé vụn rồi nuốt gọn một ngôi sao nằmởdải
thiên hà cách hành tinh của chúng ta khoảng 4 tỷnăm ánh sáng, các nhà khoa
học thuộc Cơquan Hàng không vũtrụMỹ(NASA), thông báo.
Các chuyên gia của NASA đã sửdụng Galaxy Evolution Explorer, kính viễn
vọng bay vòng quanh Trái Đất, để theo dõi dải thiên hà nói trên. Do có khảnăng
thu được hai bước sóng của tia tửngoại, kính viễn vọng này đã phát hiện ra một
luồng tửngoại phát ra từtrung tâm của thiên hà.
"Luồng sáng tửngoại tới từmột ngôi sao đã bịxé toạc và nuốt chửng bởi lỗ đen",
Suvi Gezari, thuộc Học viện Công nghệCalifornia, miêu tả. "Đây là lầnđầu tiên
chúng tôi quan sát được bức xạánh sáng có nguồn gốc từmột sựkiện nhưthế.
Phải mất tới 10.000 năm mới có một ngôi sao di chuyển gần tới lỗ đen trung tâm
của một thiên hà để rồi bịxé toạc và nuốt chửng".
Các nhà nghiên cứu hy vọng phát hiện này sẽgiúp họhiểu rõ hơn vềnhững lỗ đen,
loại vật chất có khối lượng riêng lớnđến nỗi ngay cảánh sáng cũng không thể
thoát khỏi chúng.
Người ta tin rằng những lỗ đen khổng lồthường nằmởtrung tâm các dải thiên hà.
Chẳng hạn, theo Gezari, dải Ngân hà, nơi trú ngụcủa hệMặt trời và cảTrái Đất, có
một lỗ đen khổng lồ ở trung tâm. Tuy nhiên, lỗ đen này đang ởtrạng thái "ngủ".
Các nhà khoa học nhậnđịnh rằng, trong trường hợp mà họquan sát được, ngôi sao
xấu số đã "lạc" tới một vịtrí quá gần lỗ đen. Lực hút trọng trường khủng khiếp của
lỗ đen đã kéo giãn ngôi sao trước khi xé toạc nó. Họtin rằng nhiều phần của ngôi
sao đã xoay tròn trước khi lao vào lỗ đen, phát ra luồng tửngoại sáng chói mà kính
thiên văn thu được.
Các nhà nghiên cứu sẽtiếp tục sửdụng kính thiên vănđể theo dõi sựmờ đi của tia
tửngoại trong khi lỗ đen nuốt những phần cuối cùng của ngôi sao xấu số.
"Chúng tôi đã theo dõi thiên hà đó từnăm 2003 và không phát hiệnđược tia tử
ngoại nào từ đó", Gezari tiết lộ. "Nhưng vào năm 2004, chúng tôi bất ngờnhìn thấy
luồng sáng tửngoại này. Cách giải thích duy nhất là: luồng sáng tửngoạiấy phát
sinh khi lỗ đen nuốt chửng một ngôi sao", Gezari phát biểu.
Đôiđiều vềmây
Mây được tạo thành bởi các giọt nước cực nhỏ(mây ấm), những tinh
thểbăng li ti, hoặc cả2 . Trong điều kiện thích hợp, các giọt nước li ti có thể
ngưng tụtạo thành giọt nước lớn và có thểrơi xuống đất tạo thành mưa.
Người ta chưa hiểu một cách hoàn chỉnh quá trình hình thành cũng nhưphát
triển của mây, nhưng các nhà khoa họcđã phát triển những lý thuyết giải
thích cấu trúc của mây bằng cách nghiên cứu những tính chất vật lý vi mô của
từng giọt nước. Những bước tiến trong công nghệradar và vệtinh cho phép
những nghiên cứu sâu hơn vềmây trên quy mô lớn.
Hình thành
Lượng nước có thểtồn tạiởdạng hơi cựcđại trong không khí tỉlệvới nhiệtđộ. Khi
không khí không thểgiữthêm hơi nướcđược nữa, nó đạt trạng thái bão hoà. Độ
ẩm tỉ đối là 100%. Nếuđộ ẩm tỉ đối vượt quá 100%, không khí ởtrạng thái quá bão
hoà. Hơi nước dưthừa sẽngưng tụcho đến khi độ ẩm tỉ đối trởlại 100%. Không
khí mát có điểm bão hoà thấp hơn không khí nóng. Sai khác này chính là cơsởcho
sựhình thành của mây. Khi không khí bão hoà được làm mát, nó không thểgiữ
được cùng một lượng hơi nước nhưtrước. Nếuđiều kiện thích hợp, hơi nước sẽ
ngưng tụ. Một khảnăng khác là nước vẫnởdạng hơi, và không khí ởtrạng thái quá
bão hoà. Người ta thấy rằng nước tồn tạiởtrạng thái quá bão hoà khá phổbiến, và
chỉngưng tụkhi độ ẩmđạtđến 120%. Tính chất này là do sựcăng mặt ngoài lớn
của mỗi giọt nước, khiến chúng khó kết hợpđể tạo thaàn giọt lớn hơn.
Va chạm - kết tụ
Một lý thuyết giải thích cách thức từng giọt nước xửsự để tạo thành mây là quá
trình va chạm - kết tụ. Những giọt nước lơlửng trong không khí, va chạm với nhau,
chúng va chạmđàn hồi và nảy ra xa nhau hoặc kết hợp với nhau. Cuối cùng, giọt
nước trởnên đủ lớn và rơi xuống đất. Quá trình va chạm - kết tụkhông đóng một
vai trò quan trọng trong sựhình thành của mây với cùng một lý do rằng các giọt
nước có sức căng mặt ngoài khá cao, ngăn cản sựkết tụxảy ra trên diện rộng trước
khi chúng rơi xuống mặtđất.
Quá trình Bergeron
Tor Bergeron đã phát hiện ra cơchếcơbản cho sựhình thành của mây. Quá trình
Bergeron chỉra rằng nếu có các hạt tinh thểnước (băng) trong không khí lượng
hơi nước mà không khí có thểgiữ được giảm xuống. Sựxuất hiện của các hạt băng
sẽkhiến cho không khí bão hoà trởnên quá bão hoà, hơi nước dưthừa sẽngưng tụ
thành băng trên bềmặt của hạt. Những hạt băng ban đầu trởthành hạt nhân của
một tinh thểbăng lớn hơn. Quá trình này chỉxảy ra ởnhiệtđộ cỡ-40 °C. Sức căng
mặt ngoài của giọt nước cho phép nó vẫn tồn tạiởtrạng thái lỏng dướiđiểmđông
đặc. Nếuđiềuđó xảy ra, ta gọiđó là nước chậmđông. Quá trình Bergeron dựa trên
sựtương tác của nước chậmđộng với các hạt băng. Nếu có quá ít các hạt băng, các
giót lớn sẽkhông thểhình thành. Người ta đã thành công viêc gieo mầm cho một
đám mây bằng các hạt băng nhân tạođể kích thích mưa. Việc gieo nhiều hạt băng
nhân tạo sẽkhiến cho các hạt ngưng tụnhỏ đi, phương pháp này được sửdụng ở
các vùng có nguy cơmưađá.
Giảthuyết pha động (Dynamic phase hypothesis)
Điểmđáng chú ý thứ2 trong sựhình thành của mây là sựphụthuộc của nó vào
dòng đối lưu. Khí các hạt ngưng tụthành giọt nước, nó sẽbịlực hấp dẫn kéo xuống.
Giọt nước ngay lập tức bịphung phí và mây không bao giờhình thành. Tuy nhiên,
nếu không khí nóng tương tác với không khí lạnh, hình thành các dòng đối lưu, khí
nóng nhẹhơn chuyểnđộng lên phía trên. Chúng giữcho các hạt nướcởtrong
không trung. Thêm vào đó, dòng khí được làm mát khi càng lên cao, hơiẩm trong
dùng khí ngưng tụlại, cung cấp thêm các giọt nước cho đám việc hình thành mây.
Dòng khí đi lên có thể đạt tới vận tốc 300km/h. Một hạt băng có thểxoay vòng qua
vài dòng khí nóng trước khi trởnên quá lạnh và rơi xuống đất. Bổ đôi những viên
đá trong trận mưađá, ta thấy nó có dạng giống củhành tây, đó là các lớpđược
hình thành bởi các dòng khí nóng khác nhau. Người ta đã thấy những viên nướcđá
trong một trận mưađá vớiđường kính gần 20cm.
Phân loại mây
Mây được phân loại theo độ cao và hình dạng của nó. Dạng mây thường thấy nhất
là mây dạng tầng tầng lớp lớp ("mây tầng") hoặc thành từng đống ("mây tích").
Những dạng mây này thường ở độ cao cỡ2km. Những đám mây có dạng tương tự
ởvùng cao nhất của tầng đối lưu gọi là "mây ti tầng" và "mây ti tích". Ở độ cao
trung bình trong tầnđối lưu gọi là "mây trung tần" và "mây trung tích".
Ngoài ra còn có mây dông, thủphạm của bão, có kích thước cực lớn, trải dài từvài
trăm met so với mặtđấtđếnđỉnh tầnđối lưu.