Một nhóm các nhà thiên văn hoc quốc tế đã thực hiện một kiểm tra chính xác nhất về hấp dẫn ở phía ngoài Hệ Mặt Trời của chúng ta.
Bằng cách kết hợp dữ liệu từ kính thiên văn không gian Hubble của NASA và kính VLT của ESO, các nhà nghiên cứu đã cho thấy lực hấp dẫn trong một thiên hà khác hành xử giống như được dự đoán bởi thuyết tương đối rộng của Albert Einstein, qua đó xác nhận tính chính xác của lý thuyết này trên thang thiên hà.
Năm 1915, Albert Einstein đã đề xuất thuyết tương đối rộng để giải thích lực hấp dẫn. Từ đó tới nay lý thuyết này đã vượt qua một loạt những kiểm tra chính xác trong Hệ Mặt Trời, nhưng chưa từng có kiểm tra nào được thực hiện ở thang khoảng cách lớn của thiên văn học.
Từ năm 1929, chúng ta đã biết rằng vũ trụ đang giãn nở, nhưng tới năm 1998 mới có hai nhóm nghiên cứu xác nhận rằng vũ trụ đang giãn nở nhanh hơn trong quá khứ. Khám phá đáng kinh ngạc này đã được nhận giải Nobel vào năm 2011, nó chỉ có thể được giải thích với điều kiện vũ trụ chứa đầy một thành phần kỳ lạ được gọi là năng lượng tối. Cách giải thích đó dựa trên thuyết tương đối rộng về tính chất của hấp dẫn trên thang vũ trụ. Việc kiểm tra tính chất của hấp dẫn ở khoảng cách lớn và rất quan trọng trong việc xác nhận mô hình vũ trụ của chúng ta.
Một nhóm các nhà thiên văn học do Tiến sĩ Thomas Collet ở Viện Vũ trụ học và Hấp dẫn - Đại học Portsmouth đứng đầu đã sử dụng một thiên hà ở gần làm thấu kính hấp dẫn để kiểm tra chính xác lực hấp dẫn trên thang khoảng cách thiên văn.
Collet cho biết: "Thuyết tương đối rộng dự đoán rằng những vật thể nặng làm biến dạng không-thời gian, điều đó có nghĩa là khi ánh sáng đi qua gần một thiên hà khác thì đường đi của nó sẽ bị lệch hướng. Nếu hai thiên hà nằm thẳng hàng theo hướng nhìn của chúng ta thì sẽ xuất hiện một hiện tượng gọi là thấu kính hấp dẫn mà qua đó chúng ta có thể thấu nhiều hình ảnh của cùng thiên hà ở phía sau. Nếu chúng ta biết khối lượng của thiên hà phía trước, thì khoảng cách giữa các hình ảnh riêng biệt thu được sẽ cho biết liệu thuyết tương đối rộng có phải lý thuyết chính xác về hấp dẫn trên thang khoảng cách thiên hà hay không."
Có khoảng vài trăm thấu kính hấp dẫn rõ nét đã được biết tới, nhưng hầu hết chúng quá xa để có thể đo được chính xác khối lượng, và do đó không thể được sử dung để xác nhận thuyết tương đối rộng. Tuy nhiên, thiên hà ESO325-G004 là một trong số gần nhất, với khoảng cách chỉ 500 triệu năm ánh sáng tính từ Trái Đất.
Collet nói tiếp: "Chúng tôi đã sử dụng dữ liệu của kính VLT ở Chile để đo vận tốc của các sao trong E325 - điều đó giúp chúng tôi xác định được khối lượng mà E325 cần có để giữ cho các sao trên quỹ đạo. Tiếp đó chúng tôi so sánh khối lượng này với các hình ảnh riêng biệt thu được qua thấu kính hấp dẫn mà kính Hubble ghi nhận. Kết quả là thuyết tương đối rộng dự đoán chính xác với sai số 9%. Đây là kiểm tra chính xác nhất về thuyết tương đối rộng được thực hiện ngoài Hệ Mặt Trời, đối với chỉ một thiên hà."
"Vũ trụ là một nơi tuyệt vời cung cấp những thấu kính mà chúng tôi có thể sử dụng như những phòng thí nghiệm," một thành viên của nhóm là Giáo sư Bob Nichol - giám đốc Viện Vũ trụ học và Hấp dẫn - bổ sung. "Thật tuyệt khi sử dụng những kính thiên văn tốt nhất thế giới để thách thức Einstein, chỉ để tìm ra rằng ông ấy đã đúng như thế nào."
Kết quả này vừa được công bố trên tạp chí Science. Nghiên cứu được tài trợ bởi Đại học Portsmouth và Hội đồng tài trợ Khoa học và Công nghệ Anh.
Bryan
Theo Science Daily
