Các nhà khoa học ở ESO công bố ‘khám phá chưa từng có’ nhờ sóng hấp dẫn

Tuần trước, Đài thiên văn Nam Âu (ESO) cho biết họ sẽ công bố một “khám phá chưa từng có.” Giờ đây, tổ chức này tiết lộ rằng, lần đầu tiên, các nhà thiên văn đã quan sát được cả sóng hấp dẫn và ánh sáng được tạo ra từ cùng một sự kiện mãnh liệt: vụ nổ kilonova.

sóng hấp dẫn nổ ngàn sao kilonova
Ảnh minh họa sự kiện khi 2 ngôi sao neutron nhỏ nhưng rất đặc, kết hợp lại và giải phóng năng lượng khổng lồ.

Từ sóng hấp dẫn tới vụ nổ kilonova

“Khám phá này quan trọng bởi nó cho chúng ta 2 cách hoàn toàn khác nhau để quan sát cùng một việc,” ông Brian Koberlein, nhà vật lý thiên văn và giảng viên cao cấp của Viện công nghệ Rochester, cho biết. “Hãy tưởng tượng theo dõi một bộ phim trinh thám mà bạn chỉ có thể nghe chứ không xem được hình ảnh, hoặc chỉ nhìn mà không nghe thấy âm thanh. Giờ khi kết hợp cả 2 lại bạn mới hiểu toàn bộ.”

sóng hấp dẫn nổ ngàn sao kilonova
Hình ảnh chụp VIMOS của thiên hà NGC 4993 cho thấy ánh sáng khả kiến đối ứng với một cặp sao neutron hòa làm một. (Ảnh: ESO/A.J. Levan, N.R. Tanvir)

Sóng hấp dẫn là những dao động trong không – thời gian mà Einstein đã dự đoán bằng lý thuyết cách đây khoảng 1 thế kỷ. Năm ngoái là lần đầu tiên chúng ta có thể đo được, “quan sát” được dao động này, và cho tới nay, tất cả các sóng hấp dẫn này đều xuất phát từ các sự kiện đặc biệt mãnh liệt, như sự va chạm của các hố đen, hay sự kết hợp của các ngôi sao neutron. Loại kết hợp này cũng được xem là dễ tạo ra các đợt bùng phát tia gamma ngắn, các vụ nổ vũ trụ có thể phát ra lượng ánh sáng khổng lồ, như mô phỏng trong video sau:

Vào ngày 17/8/2017, Đài quan trắc sóng hấp dẫn bằng giao thoa kế laser (LIGO) đã ghi lại lần thứ 5, bằng chứng cho thấy sóng hấp dẫn đi qua Trái Đất. Nhờ bắt được sóng hấp dẫn phát ra từ vụ va chạm, chúng ta biết phải tập trung quan sát ở đâu, và cần nắm bắt thứ gì.

Chỉ 2 giây sau, cả Kính thiên văn không gian tia Gamma Fermi của NASA và Phòng thí nghiệm vật lý thiên văn tia Gamma của ESA đều phát hiện một đợt bùng phát tia gamma ngắn ở vùng vũ trụ tương ứng. Sự tiếp nối gần như ngay lập tức này làm cho các nhà nghiên cứu tin rằng sóng hấp dẫn và ánh sáng đều xuất phát từ cùng 1 sự kiện.

Các nhà khoa học từ lâu đã cho rằng 2 ngôi sao neutron kết hợp sẽ tạo ra “kilonova” (tạm dịch: nổ ngàn sao).

sóng hấp dẫn nổ ngàn sao kilonova
Ảnh minh họa hiện tượng kilonova

Kilonova sáng gấp 1.000 lần so với một vụ nổ sao bình thường (nova), xảy ra khi sao lùn trắng bùng nổ. Các nhà thiên văn phỏng đoán rằng việc quan sát được gần như đồng thời sóng hấp dẫn và đợt bùng phát tia gamma có thể cho thấy kilonova đang xảy ra, và các nghiên cứu theo sau của ESO đã khẳng định điều này: chúng ta đã quan sát được kilonova.

>> Giải Nobel Vật lý 2017: Einstein hẳn sẽ ‘sửng sốt’ khi biết sóng hấp dẫn được vinh danh

Hy hữu

Khám phá này không phải chỉ do một cơ sở nghiên cứu tạo ra, mà nó thực sự là kết quả từ công sức của 70 cơ sở. Họ tiến hành quan sát khu vực chòm sao Hydra, nằm ngay cạnh thiên hà NGC 4993 – một vùng vũ trụ lớn với hàng triệu ngôi sao. Thậm chí sẽ có thêm nhiều đài quan sát và kính viễn vọng tham gia vào nghiên cứu sự kiện này trong một vài tuần tiếp theo.

Và thêm một lần nữa, sự kiện này tiếp tục chứng minh Einstein đã đúng. “Nó cho thấy tốc độ lan truyền sóng hấp dẫn tương đương với tốc độ ánh sáng, hoặc chỉ thấp hơn 1 phần ngàn tỉ – tức là một lần nữa xác nhận tiên đoán của Einstein từ năm 1915” – Andrew Melatos từ ĐH Melbourne cho biết.

Theo Futurism,
Phong Trần tổng hợp

Xem thêm: