Quan sát được hiện tượng thấu kính hấp dẫn, tái xác nhận thuyết tương đối của Einstein

Các nhà thiên văn học đã quan sát được hiện tượng mang tên thấu kính hấp dẫn lần đầu tiên ở các ngôi sao. Được dự đoán trong thuyết tương đối rộng của Einstein, hiện tượng này có thể giúp đo lường khối lượng của các ngôi sao xa xôi nhờ vào độ lệch mà lực hấp dẫn gây ra.

Hiện tượng thấu kính hấp dẫn (gravitational microlensing)

Theo thuyết tương đối rộng của Einstein, thời gian-không gian bị uốn cong hay biến dạng khi đi ngang qua một vật thể khổng lồ bởi lực hấp dẫn của nó. Tương tự, Einstein đưa ra giả thuyết rằng sự biến dạng này cũng xảy ra với ánh sáng từ một ngôi sao xa xôi khi nó đi qua một ngôi sao khác trên đường đến Trái Đất. Khi đó, lực hấp dẫn đóng vai trò như một thấu kính phóng to – làm sáng thêm và bẻ cong tia sáng, làm lệch vị trí thật sự của ngôi sao xa xôi khi chúng ta quan sát.

Hố đen làm thấu kính hấp dẫn, bẻ cong các bức xạ phát ra từ thiên hà phía sau (ảnh: Wiki)
Hố đen làm thấu kính hấp dẫn, bẻ cong các bức xạ phát ra từ thiên hà phía sau
(ảnh: Wiki)

Tuy nhiên, Einstein không thật sự tự tin rằng chúng ta sẽ có thể nhìn thấy hiện tượng bẻ cong ánh sáng do trọng lực này. Trong một bài viết đăng trên tạp chí Science năm 1936, ông nói rằng bởi vì các ngôi sao cách nhau quá xa, nên “không có hy vọng quan sát trực tiếp được hiện tượng này.”

Một nhóm nghiên cứu quốc tế đã chứng minh được Einstein sai khi thiếu sự lạc quan – nhưng đúng về thuyết tương đối. Họ đã quan sát được hiện tượng thấu kính hấp dẫn từ một ngôi sao không phải là Mặt Trời.

(ảnh: A. Feild (STScI) / NASA, ESA)
(ảnh: A. Feild (STScI) / NASA, ESA)

Nhóm này, dẫn đầu bởi Kailash Sahu của Viện Khoa học Kính viễn vọng Không gian, đã đăng tải phát hiện của họ lên cùng tạp chí Science. “Einstein hẳn sẽ tự hào,” nhà thiên văn Terry Oswald nói với tạp chí Wired. “Một trong những dự đoán then chốt của ông đã vượt qua bài kiểm tra khó khăn – quan sát trong thực tế.”

Xác nhận thuyết tương đối rộng

Nhóm nghiên cứu của Sahu đã dùng Kính viễn vọng Hubble với độ phân giải góc cao cấp. Họ đo lường sự thay đổi vị trí quan sát được của một ngôi sao xa xôi khi ánh sáng của nó đi qua ngôi sao lùn trắng mang tên Stein 2051 B và bị làm chệch đi. Các quan sát được tiến hành vào 8 thời điểm khác nhau trong 2 năm, từ tháng 10/2013 tới tháng 10/2015.

Thuyết tương đối rộng của Einstein thực ra đã được xác nhận lần đầu vào năm 1919 khi nhật thực cho thấy ánh sáng ngôi sao bị bẻ cong, và nghiên cứu mới này đã tái xác nhận mới, đồng thời nhóm của Sahu cũng tìm ra cách đo khối lượng của ngôi sao lùn trắng đứng chắn ánh sáng.

Ánh sáng bị bẻ cong khi nhật thực đã góp phần kiểm chứng thuyết tương đối (ảnh: Wiki)
Ánh sáng bị bẻ cong khi nhật thực đã góp phần kiểm chứng thuyết tương đối (ảnh: Wiki)

“Phương pháp thấu kính thiên văn do nhóm của Sahu sử dụng có thể áp dụng tốt cho những ngôi sao lân cận có di chuyển ngang qua trước mặt ngôi sao xa,” ông Oswalt viết trong một bài nhận định trên Science. “Trong kỷ nguyên sắp tới với những thiết bị thăm dò bầu trời khổng lồ như Kính thăm dò lớn LSST ở Chi-lê, các nhà thiên văn chắc chắn sẽ quan sát được những hiện tượng tương tự khác, cho dù chúng rất hiếm gặp.”

Theo Futurism
Sơn Vũ

Xem thêm: