Các nhà khoa học khám phá ra được cách hố đen bẻ cong không-thời gian, Einstein lại đúng

Ngành thiên văn học vừa lý giải được bí mật đã tồn tại 30 năm về hố đen vũ trụ, và những khám phá mới này có thể cho chúng ta một cách thử mới về một trong những ý tưởng quan trọng nhất của Einstein.

Những năm 1980, các nhà thiên văn học đã phát hiện ra rằng hố đen vũ trụ rực lên những tia X-quang. Những tia này có một khuôn mẫu nhất định, bay nhanh hơn trong khoảng thời gian một vài tháng cho tới khi chúng đồng loạt dừng lại.

Hiện tượng này được gọi là chu kì dao động có chừng mực, hay còn gọi là QPO. Các nhà thiên văn học đã nghi ngờ rằng QPO diễn ra bởi sự bẻ cong không-thời gian mà thiên tài Albert Einstein đã dự đoán trong thuyết tương đối của ông.

“Nó giống như việc xoay một cái thìa trong hũ mật ong vậy”, trưởng ban nghiên cứu Adam Ingram chia sẻ. “Hãy tưởng tượng rằng mật ngọt là vũ trụ bao la và bất cứ thứ gì nằm trong lớp lớp mật ấy sẽ bị kéo xung quanh chiếc thìa kia. Trong thực tế, bất cứ thứ gì bay như một vệ tinh xung quanh một vật thể xoay đều sẽ bị ảnh hưởng”.

Các nhà khoa học không có một bằng chứng cụ thể nào cho QPO, nhưng khám phá mới đã thay đổi tất cả.

Ingram cùng đội ngũ nghiên cứu của ông sử dụng kính viễn vọng NuSTAR, quan sát một đám khí gas và bụi vũ trụ quay xung quanh hố đen và đặt tên chúng là đĩa bồi đắp. Ingram đã nhận thấy những tia X-quang phát ra từ những đĩa bồi ấy bị ảnh hưởng bởi hiệu ứng Doppler: những thứ xảy ra khi sóng di chuyển xung quanh bạn. Đó là lý do tại sao sóng âm thanh từ còi xe cứu thương nghe rất cao khi nó tới gần bạn, và ngay lâp tức giảm cao độ khi nó vượt qua bạn.

Trong trường hợp này, hiệu ứng Doppler chỉ ra rằng những tia x-quang xoay xung quanh đĩa bồi kia bị kéo dãn ra, những tia đi ra xa sẽ phát ra những tia sáng đỏ còn những tia xoay vào trong sẽ bị dồn lại, chúng sẽ phát ra ánh sáng xanh dương. Việc kéo dãn và dồn lại này tạo nên một hiệu ứng lập lòe khi những tia x-quang kia quay xung quanh hố đen.

Những khám phá này trùng khớp với thuyết tương đối của Einstein. “Chúng tôi đang trực tiếp đo chuyển động của vật chất trong một một trong có lực hấp dẫn cực mạnh gần một hố đen”, nhà nghiên cứu Ingram nói.

Kĩ thuật này sẽ giúp các nhà thiên văn học vẽ nên một bản đồ của vật chất trong một đĩa bồi xung quanh hố đen. Nó cũng sẽ giúp chúng ta có thể thử nghiệm được thuyết tương đối của Einstein, khi các nhà khoa học nghiên cứu thêm các hố đen khác, để xem có thể phát hiện ra những khuôn mẫu QPO như với khám phá đầu tiên này hay không.

Tham khảo Mic