Mặt Trời bỗng nhiên sụp đổ thành một lỗ đen, hoặc một lỗ đen từ xa tiến tới và nuốt chửng cả Hệ Mặt Trời. Ngày tận thế đã đến! Đó là một kịch bản cũ rích và thiếu cơ sở mà bạn có thể thấy ở một vài tiểu thuyết hoặc phim viễn tưởng. Nhưng giả sử Mặt Trời nuốt chửng một lỗ đen nguyên thủy nhỏ? Lúc đó mọi thứ trở nên thú vị, và đó là đề tài của một bài báo đã đăng dưới dạng đợi in trên máy chủ của arXiv.
Lỗ đen nguyên thủy là những lỗ đen lý thuyết được hình thành trong giai đoạn rất sớm của vũ trụ. Không giống như lỗ đen khối lượng sao hoặc lỗ đen siêu nặng, lỗ đen nguyên thủy thường rất nhỏ, có khối lượng tương đương với một tiểu hành tinh và kích thước nhỏ hơn một quả bóng chày. Chúng xuất hiện trong một số mô hình lý thuyết và đã được sử dụng để cố gắng giải thích mọi thứ từ vật chất tối đến một hành tinh X xa xôi. Nhiều mô hình cho rằng lỗ đen nguyên thủy rất phổ biến, vì vậy việc một ngôi sao bắt giữ một lỗ đen là điều không thể tránh khỏi. Những ngôi sao có lỗ đen ở trung tâm được gọi là các sao Hawking.
Theo bài báo nêu trên, một lỗ đen nguyên thủy bị bắt giữ ban đầu sẽ gần như không có ảnh hưởng gì đến một ngôi sao dạng Mặt Trời. So với khối lượng của Mặt Trời, một lượng khối lượng tương đương một tiểu hành tinh có thể coi như một hạt bụi. Ngay cả khi nó là một lỗ đen, nó cũng không thể nhanh chóng tiêu thụ phần đáng kể nào đó của Mặt Trời. Nhưng nó sẽ ảnh hưởng đến mọi thứ theo thời gian. Một lỗ đen trong một ngôi sao sẽ tiêu thụ vật chất trong lõi sao và phát triển theo thời gian. Nếu nó có thể phát triển đủ nhanh, thì nó có thể tiêu thụ hoàn toàn một ngôi sao. Nếu không, nó vẫn có thể ảnh hưởng đến quá trình tiến hóa và cái chết của ngôi sao.
Nghiên cứu cho thấy việc này phụ thuộc chủ yếu vào kích thước ban đầu của lỗ đen nguyên thủy. Đối với những lỗ đen nguyên thủy có khối lượng lớn nhất - đủ để không bị loại trừ bởi các quan sát, khoảng một tỷ phần của khối lượng Mặt Trời, chúng có thể tiêu thụ hoàn toàn một ngôi sao trong dưới nửa tỷ năm. Nếu điều này đã xảy ra, thì hẳn phải có lỗ đen khối lượng cỡ Mặt Trời ở ngoài kia, chúng quá nhỏ để có thể hình thành từ các supernova giống như lỗ đen khối lượng sao.
Nếu lỗ đen nguyên thủy nhỏ hơn nhiều, chẳng hạn như dưới một tỷ phần tỷ của khối lượng Mặt Trời, thì mọi thứ trở nên phức tạp hơn. Lỗ đen nhỏ sẽ tiêu thụ một số vật chất bên trong ngôi sao, nhưng với tốc độ không nhanh. Tuy nhiên, nó sẽ khuấy động mọi thứ trong lõi, làm nóng lõi hơn cả quá trình tổng hợp hạt nhân. Kết quả là, một ngôi sao có thể phồng lên thành một "sao đỏ lạc lõng", lạnh và đỏ hơn so với những sao khổng lồ đỏ thông thường. Tất cả những biến động trong lõi cũng có thể ảnh hưởng đến hoạt động bề mặt của ngôi sao. Những ảnh hưởng sẽ khá nhỏ, nhưng các tác giả cho rằng sự hiện diện của một lỗ đen nguyên thủy có thể được nhìn thấy thông qua địa chấn học của các sao.
Dựa trên các nghiên cứu nhật chấn học mà chúng ta đã thực hiện, hầu như chắc chắn KHÔNG có lỗ đen nào trong Mặt Trời của chúng ta. Hoặc nếu có, nó sẽ cần phải cực kỳ nhỏ. Vì vậy, không cần phải chuẩn bị đồ thoát hiểm cho ngày tận thế. Nhưng có lẽ có một số sao Hawking ở ngoài kia nếu chúng ta định tìm kiếm.
Bryan
Theo Phys.org
