Sóng hấp dẫn là gì?

Chúng ta đã phải cần tới 100 năm để xác nhận được sự tồn tại của sóng hấp dẫn – đúng như lời tiên tri của thiên tài Albert Einstein.

Vào sáng ngày 12/2/2016 (giờ Việt Nam), các nhà khoa học đã chính thức xác nhận tìm ra sóng hấp dẫn – được đánh giá là phát hiện thế kỷ của ngành vật lý thiên văn.

Các chuyên gia thậm chí cho rằng phát hiện này xứng đáng đạt giải Nobel Vật Lý vì đã đưa con người đến một chân trời mới, một phương thức hoàn toàn khác biệt để nghiên cứu về vũ trụ.

Sóng hấp dẫn khi phát ra sẽ bẻ cong vùng không-thời gian xung quanh. Các nhà khoa học đã nhận thấy sự biến dạng này bằng công nghệ từ Đài quan trắc Sóng hấp dẫn (LIGO) bằng giao thoa kế laser khi đợt sóng “chạm” đến Trái đất.

Nhưng bạn biết không, việc tìm thấy sóng hấp dẫn cực kỳ khó, nên có thể nói đây thực sự là một phát hiện phi thường. Và hãy cùng thử xem chúng ta cần biết những gì về phát hiện phi thường này.

Sóng hấp dẫn là một khái niệm được đưa ra bởi thiên tài Albert Einstein từ năm 1915. Ông đã cho rằng thời gian và không gian có thể bị bẻ cong vì sóng hấp dẫn, và các nhà khoa học cũng công nhận điều này. Tuy nhiên phải tới 100 năm sau, nhân loại mới có đủ công nghệ để chính thức xác nhận lý thuyết của ông.

Các nhà khoa học đã nghi ngờ rằng việc hai hố đen khổng lồ sát nhập sẽ giải phóng một khối năng lượng khổng lồ dưới dạng sóng hấp dẫn trong vài phút cuối cùng. Nguồn năng lượng này thậm chí còn lớn hơn năng lượng của một ngôi sao cháy trong hàng tỉ năm.

Sóng hấp dẫn sẽ khiến không-thời gian co lại và giãn ra, nhưng với quy mô rất nhỏ. Chính vì thế chúng ta cần đến công nghệ của LIGO trong hình dưới, với khả năng xác định sự biến dạng nhỏ hơn nguyên tử Hydro tới 1 triệu lần.

Sóng hấp dẫn lần này được xác định khi hai hố đen vũ trụ chuẩn bị sát nhập. Các tín hiệu từ LIGO cho thấy vụ va chạm “khủng khiếp” này giải phóng một khối năng lượng dưới dạng sóng hấp dẫn nhiều hơn tới 50 lần năng lượng của toàn bộ ngôi sao trong vũ trụ này.

Tuy nhiên, không chỉ hố đen vũ trụ mới có sóng hấp dẫn, mà bất kỳ vật chất nào có quỹ đạo quay quanh nhau cũng làm được. Điều này đồng nghĩa với việc Trái đất và Mặt trời cũng sản sinh ra sóng hấp dẫn. Tuy nhiên, nguồn năng lượng này nhỏ hơn tới 100 tỉ lần so với vụ va chạm giữa hai hố đen, nên việc xác định được chúng là bất khả thi với công nghệ hiện nay.

Các chuyên gia cho biết cứ mỗi 15 phút lại có 2 hố đen va chạm ở đâu đó trong vũ trụ. Điều này cho thấy chúng ta có thể quan sát sóng hấp dẫn thêm rất nhiều lần trong tương lai.

Trước phát hiện này, chúng ta cũng không có cách nào biết được khi nào hố đen có thể hợp thành một. Do đó, có thể nói phát hiện này không chỉ xác nhận lời tiên tri của Einstein từ hơn 100 năm trước mà còn tiết lộ một hiện tượng thiên văn chưa từng biết đến từ trước tới nay.