Bắt được tín hiệu của sóng hấp dẫn, kết thúc 100 năm tìm kiếm lời tiên tri của Einstein

Cuộc họp báo của Đài quan trắc Sóng hấp dẫn bằng giao thoa kế laser (LIGO) tại Hoa Kỳ vừa kết thúc. Đây là thời điểm chúng ta xác nhận sóng hấp dẫn chắc chắn đã được quan sát dưới góc độ tiếp xúc vật lý trực tiếp. Đúng 100 năm tìm kiếm “chiếc chìa khóa” quan trọng của vũ trụ đã kết thúc. Nó bắt đầu khi nhà khoa học đại tài Albert Einstein dự đoán sóng hấp dẫn tồn tại lần đầu tiên, từ năm 1916 trong thuyết Tương đối rộng.

“Thưa quý vị, chúng tôi đã dò ra sóng hấp dẫn. Chúng tôi thực sự đã làm được”, David Reitze, Giám đốc điều hành Phòng thí nghiệm LIGO tại Viện công nghệ California, cho biết trong cuộc họp báo.

Mô phỏng sóng hấp dẫn mà các nhà khoa học tại LIGO quan sát được

Tại thời điểm sự kiện diễn ra, nhà vật lý nổi tiếng Stephen Hawking cũng gửi lời chúc mừng đội nghiên cứu trên trang Facebook cá nhân của mình: “Tôi xin chúc mừng các nhà khoa học tại LIGO với khám phá của họ về sóng hấp dẫn. Đây là một kết quả quan trọng, ít nhất cũng sánh ngang với việc phát hiện ra hạt Higgs Boson. Kết quả là dấu mốc của lần đầu tiên chúng ta quan sát được sóng hấp dẫn và hai hố đen va chạm để sáp nhập”.

Sóng hấp dẫn là những gợn lăn tăn được tạo ra bởi độ cong của không-thời gian. Nó lần đầu tiên được dự đoán bởi Albert Einstein vào năm 1916, trong Thuyết Tương đối rộng. Enstein trình bày khối lượng sẽ uốn cong không-thời gian. Khối lượng càng lớn, hiệu ứng uốn cong càng mạnh. Khi đối tượng khổng lồ di chuyển, chúng tạo ra những dao động trong không-thời gian, giống như sóng hình thành ở mũi một con tàu.

Hai hố đen sáp nhập mang lại 1 phần 6 triệu cơ hội quan sát sóng hấp dẫn

Dự đoán của Einstein là khởi nguồn cho 1 thế kỷ các nhà khoa học đi tìm sự tồn tại của sóng hấp dẫn. Điều này không chỉ bởi uy tín và những di sản mà Einstein để lại. Quan trọng hơn cả, sóng hấp dẫn nắm giữ chìa khóa cho một loạt câu hỏi về sự hoạt động của vũ trụ.

“Nếu nhìn thấy sóng hấp dẫn, bạn có thể nhìn ngược về 1 phần tỷ giây đầu của vụ nổ Big Bang. Loài người không còn cách nào khác nếu muốn khám phá nguồn gốc của vũ trụ”, Tuck Stebbins, trưởng phòng thí nghiệm Vật lý học thiên thể tại Trung tâm Không gian Goddard thuộc NASA cho biết.

Quan sát sóng hấp dẫn còn mở ra hi vọng thăm dò tận sâu vào bên trong các ngôi sao, lý giải sự bí ẩn trong hoạt động của hố đen và những bức xạ phát ra từ sự kiện khởi đầu vũ trụ.

Một trong hai cơ sở thí nghiệm của LIGO

Trong cuộc họp báo, LIGO tuyên bố lần đầu tiên họ quan sát được sóng hấp dẫn là ngày 14 tháng 9 năm 2015. Đó là thời điểm các nhà khoa học quan sát sự sáp nhập của hai hố đen. Đây là một trong những sự kiện hiếm hoi trong vũ trụ ẩn chứa cơ hội cho chúng ta tìm kiếm dấu vết của sóng hấp dẫn.

Hai hố đen đã sáp nhập cách đây 1,3 tỷ năm. Chúng có khối lượng tương tự nhau, lần lượt bằng 29 và 36 lần khối lượng Mặt Trời. Các nhà khoa học tại LIGO có 1 phần 6 triệu cơ hội để tìm ra sóng hấp dẫn trong sự kiện này. Có thể nói, họ đã thực sự may mắn.

Theo dõi sự kiện, Giám đốc điều hành Facebook, Mark Zuckerberg cũng không giấu nổi hào hứng: “Các nhà khoa học vừa xác nhận việc họ tìm ra sóng hấp dẫn. Đây là một trong những khám phá lớn nhất của khoa học hiện đại. Albert Einstein là một trong những người hùng của tôi. Vì vậy, tôi luôn theo sát sự kiện này”.

Dữ liệu được LIGO công bố trong cuộc họp báo

"Phát hiện và đo đạc sóng hấp dẫn là chiếc Chén thánh trong lý thuyết tương đối rộng của Einstein" Giáo sư Bob Bingham, một nhà vật lý đến từ Hội đồng Khoa học và Công nghệ tại Harwell Campus Anh cho biết. "Phát hiện này mở ra nhiều con đường cho chúng ta nhìn lại thời gian vũ trụ hình thành, để lại nhiều kế thừa quan trọng cho thiên văn học hiện đại”.

Đây có lẽ là thời điểm mà các nhà khoa học cảm thấy hào hứng nhất. Quan sát được sóng hấp dẫn sẽ mở ra một kỷ nguyên hoàn toàn mới trong thiên văn học. Đứng ở một góc độ khác, nó cũng thể hiện tinh thần cố gắng và kế thừa không ngừng nghỉ trong sự phát triển tri thức nhân loại. Các nhà khoa học tại LIGO đã truyền cảm hứng của họ cho rất nhiều người, như Mark Zuckerberg viết trong phần cuối lời chúc mừng của anh:

"Thật hứng thú khi nghĩ về những nỗ lực được truyền từ thế hệ này qua thế hệ khác để vén lên bức màn, giúp chúng ta có cái nhìn sâu sắc về vũ trụ. Bước đột phá của ngày hôm nay được làm nên bởi sự cống hiến và tài năng của các nhà khoa học và nhiều kỹ sư xuất sắc đến từ nhiều quốc gia. Bên cạnh đó, sự tiến bộ của máy tính cũng góp phần khiến điều đó trở thành có thể. Xin chúc mừng tất cả những ai đã chung sức cho phát hiện mới này. Các bạn đã khiến Einstein tự hào”.

Tham khảo Iflscience, ScienceAlert