Được thực hiện bởi dự án Event Horizon Telescope (EHT), hình ảnh này ghi lại hố đen siêu khối lượng nằm tại trung tâm thiên hà Messier 87 (M87), cách Trái Đất khoảng 55 triệu năm ánh sáng.
Đây không chỉ là một tấm ảnh thông thường mà là kết tinh của hàng chục năm nghiên cứu, phối hợp quốc tế, nỗ lực kỹ thuật vượt bậc và một giấc mơ tưởng chừng bất khả thi: nhìn thấy cái không thể nhìn thấy.
Hố đen từ lâu đã là chủ đề cuốn hút cả trong khoa học lẫn văn hóa đại chúng. Khái niệm này bắt nguồn từ các tiên đoán của thuyết tương đối rộng do Albert Einstein công bố vào đầu thế kỷ 20.
Một hố đen được định nghĩa là vùng không gian có mật độ vật chất và lực hấp dẫn lớn đến mức không gì – kể cả ánh sáng – có thể thoát ra khỏi nó. Do đó, về mặt lý thuyết, không ai có thể quan sát trực tiếp hố đen bằng ánh sáng truyền thống.
Trong nhiều thập kỷ, mọi bằng chứng về sự tồn tại của hố đen chỉ được suy luận gián tiếp thông qua các hiệu ứng hấp dẫn hoặc bức xạ từ môi trường xung quanh. Vì thế, việc ghi lại hình ảnh thực sự của hố đen từng được xem là một mục tiêu gần như bất khả thi.
Tuy nhiên, với niềm tin mạnh mẽ vào khoa học và công nghệ, cộng đồng thiên văn học đã khởi động một dự án đầy tham vọng mang tên Event Horizon Telescope – một nỗ lực liên kết toàn cầu nhằm quan sát khu vực xung quanh chân trời sự kiện (event horizon) của hố đen.
Chân trời sự kiện là ranh giới không thể quay đầu, nơi ánh sáng cũng không thể thoát ra – và chính là rìa ngoài cùng có thể được “chụp ảnh”. Để làm được điều này, EHT đã sử dụng kỹ thuật gọi là "giao thoa rất dài" (Very Long Baseline Interferometry – VLBI), kết nối hàng loạt kính viễn vọng vô tuyến trải dài khắp thế giới, từ Nam Cực, Chile, Hawaii, Tây Ban Nha, đến Mỹ, để tạo nên một kính viễn vọng ảo có kích thước tương đương với… Trái Đất.
Chính nhờ công nghệ này, EHT có được độ phân giải cao đến mức có thể đọc được một tờ báo tại Paris nếu bạn đang đứng ở New York.
Dữ liệu thu thập được từ các đài quan sát khổng lồ này không thể truyền qua internet vì dung lượng quá lớn – hàng petabyte dữ liệu (1 petabyte tương đương 1 triệu gigabyte). Thay vào đó, các ổ cứng được vận chuyển bằng máy bay đến một trung tâm xử lý dữ liệu, nơi chúng được hiệu chỉnh, phân tích và tái dựng bằng những thuật toán cực kỳ phức tạp.
Một trong những yếu tố quan trọng trong thành công này là đội ngũ các nhà khoa học trẻ đầy nhiệt huyết, trong đó nổi bật là tiến sĩ Katie Bouman, người đã phát triển thuật toán quan trọng giúp tái tạo hình ảnh từ dữ liệu thô.
Kết quả được công bố vào ngày 10 tháng 4 năm 2019 là một khoảnh khắc đi vào lịch sử: một vòng sáng mờ, rực lửa hình vòng cung bao quanh một vùng tối đen tuyệt đối – hình ảnh đầu tiên của một hố đen.
Vùng tối chính là cái bóng của hố đen, được tạo nên khi lực hấp dẫn khổng lồ bẻ cong ánh sáng xung quanh nó. Ánh sáng rực rỡ kia là vật chất bị kéo vào hố đen và bị nung nóng đến hàng triệu độ trước khi biến mất vào chân trời sự kiện.
Hình ảnh này không chỉ xác nhận những tiên đoán của Einstein về cấu trúc không gian – thời gian mà còn là minh chứng cho sức mạnh của trí tuệ tập thể loài người.
Ý nghĩa của sự kiện này vượt xa những giá trị khoa học thuần túy. Về mặt công nghệ, đây là một bước tiến khổng lồ trong việc quan sát vũ trụ ở quy mô chưa từng có. Việc xây dựng thành công một mạng lưới kính thiên văn toàn cầu để tạo ra một công cụ quan sát khổng lồ mở ra tương lai cho việc nghiên cứu nhiều hiện tượng thiên văn khác như sao neutron, chuẩn tinh, hay thậm chí là kiểm chứng các mô hình vật lý mới.
Về mặt triết học, lần đầu tiên con người có thể “thấy tận mắt” một điều mà trước đây chỉ có thể tồn tại trong phương trình và trí tưởng tượng – điều này thay đổi hoàn toàn cách ta hiểu về vị trí của mình trong vũ trụ.
Sự kiện này còn có sức ảnh hưởng to lớn về truyền thông và văn hóa. Nó gợi lại niềm đam mê khoa học trong công chúng và truyền cảm hứng cho thế hệ trẻ theo đuổi các ngành STEM (khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học). Các trường học trên khắp thế giới đã tổ chức các buổi thảo luận, trình chiếu, và hội thảo xung quanh hình ảnh hố đen, cho thấy sự kết nối sâu sắc giữa khoa học và giáo dục.
Không dừng lại ở đó, năm 2022, dự án EHT tiếp tục công bố hình ảnh của hố đen Sagittarius A*, nằm tại trung tâm Dải Ngân hà – thiên hà chứa Trái Đất – xác nhận sự tồn tại của một hố đen ngay trong "sân sau" vũ trụ của chúng ta.
Việc chụp được hai hố đen ở những vị trí và kích thước khác nhau là bằng chứng mạnh mẽ rằng những gì chúng ta đã quan sát không phải là hiện tượng ngẫu nhiên mà là đặc điểm phổ quát của loại vật thể đặc biệt này trong vũ trụ.
Ngày 10 tháng 4 năm 2019 sẽ mãi được ghi nhớ như một trong những cột mốc chói lọi trong lịch sử khoa học nhân loại. Đó là ngày mà điều tưởng chừng không thể đã trở thành hiện thực.
Một hình ảnh, tuy mờ nhạt về mặt thị giác, nhưng lại rực rỡ về mặt trí tuệ và cảm xúc – nó không chỉ hé lộ bí ẩn của vũ trụ mà còn phản chiếu sức mạnh của tinh thần khám phá, hợp tác quốc tế và khả năng vượt giới hạn của chính con người. Trong cái bóng đen thăm thẳm kia, chúng ta không chỉ nhìn thấy một hố đen, mà còn nhìn thấy ánh sáng của tri thức nhân loại.
CÙNG CHUYÊN MỤC
