Các nhà vật lý đề xuất rằng nhiễu loạn trong quỹ đạo của các ngôi sao gần các lỗ đen siêu nặng có thể được sử dụng để phát hiện ra các lỗ sâu.
Một nghiên cứu mới đã phác thảo một phương pháp phát hiện một hiện tượng lý thuyết mà từ lâu đã hấp dẫn trí tưởng tượng của những người hâm mộ khoa học viễn tưởng: lỗ sâu – một con đường nối giữa hai vùng không-thời gian riêng biệt. Những con đường như vậy có thể kết nối một khu vực trong vũ trụ của chúng ta với một khoảng thời gian và hoặc một địa điểm khác trong vũ trụ của chúng ta hoặc với một vũ trụ hoàn toàn khác. Liệu lỗ sâu có tồn tại hay không vẫn đang được tranh luận. Nhưng trong một bài báo xuất bản ngày 10 tháng 10 vừa qua trên tạp chí Physical Review D, các nhà vật lý đã mô tả một kỹ thuật có thể phát hiện ra những cầu nối này.
Phương pháp này tập trung vào việc phát hiện ra một lỗ sâu xung quanh Sagittarius A* - lỗ đen siêu nặng nằm tại trung tâm thiên hà Milky Way. Mặc dù không có bằng chứng về một lỗ sâu ở đó, nhưng đây là một nơi thích hợp để tìm kiếm bởi các lỗ sâu được dự kiến sẽ đòi hỏi các điều kiện hấp dẫn khắc nghiệt, chẳng hạn như những lỗ hổng có trong các lỗ đen siêu nặng. Trong bài báo mới, các nhà khoa học viết rằng nếu có một lỗ sâu tồn tại ở Sagittarius A*, các ngôi sao gần đó sẽ bị ảnh hưởng bởi trọng lực của các ngôi sao ở đầu kia của cầu nối dẫn đến bị lệch khỏi quỹ đạo vốn có. Do đó, có thể phát hiện sự hiện diện của lỗ sâu bằng cách tìm kiếm những sai lệch nhỏ trong quỹ đạo dự kiến của các ngôi sao gần Sagittarius A*.
Tiến sĩ Dejan Stojkovic, nhà vũ trụ học và giáo sư vật lý tại Đại học Nghệ thuật và Khoa học Buffalo nói: "Nếu bạn có hai ngôi sao, mỗi ngôi sao ở một bên của lỗ sâu, ngôi sao ở phía chúng ta sẽ cảm nhận được ảnh hưởng bởi lực hấp dẫn của ngôi sao ở phía bên kia. Dòng chảy hấp dẫn sẽ đi qua lỗ sâu. Vì vậy, nếu bạn lập bản đồ quỹ đạo dự kiến của một ngôi sao xung quanh Sagittarius A*, bạn sẽ thấy các sai lệch so với quỹ đạo nếu có một lỗ sâu tồn tại ở đó cùng với một ngôi sao ở phía bên kia".
Stojkovic đã tiến hành nghiên cứu cùng với tác giả chính của bài báo là tiến sĩ De-Chang Dai của Đại học Dương Châu ở Trung Quốc và Đại học Case Western Reserve.
Một cái nhìn cận cảnh về S2, một ngôi sao di chuyển quanh Sagittarius A*
Stojkovic lưu ý rằng nếu các lỗ sâu được phát hiện, chúng sẽ không phải là loại mà khoa học viễn tưởng thường hình dung. Ông nói: "Ngay cả khi một lỗ sâu có thể đi qua được, con người và tàu vũ trụ rất có thể sẽ không thể đi qua. Trên thực tế, bạn sẽ cần một nguồn năng lượng âm để giữ cho lỗ sâu mở ra và chúng tôi không biết phải làm như thế nào cả. Để tạo ra một lỗ sâu khổng lồ ổn định, bạn chắc phải cần đến phép thuật". Tuy nhiên, lỗ sâu - dù có thể đi qua hay không - là một hiện tượng lý thuyết thú vị để nghiên cứu. Mặc dù không có bằng chứng thực nghiệm nào cho thấy những lối đi này tồn tại, nhưng về mặt lý thuyết thì chúng hoàn toàn có thể. Như Stojkovic giải thích, lỗ sâu là "một giải pháp thỏa mãn cho phương trình của Einstein".
Nghiên cứu đăng trên tạp chí Physical Review D tập trung vào cách mà các nhà khoa học có thể săn lùng một lỗ sâu bằng cách tìm kiếm những nhiễu loạn trên quỹ đạo của S2, một ngôi sao mà các nhà thiên văn học đã quan sát được chuyển động quanh Sagittarius A*. Mặc dù các kỹ thuật quan sát hiện tại chưa đủ chính xác để tiết lộ sự hiện diện của lỗ sâu, Stojkovic nói rằng việc thu thập dữ liệu trên S2 trong một khoảng thời gian dài hơn hoặc phát triển các kỹ thuật để theo dõi chuyển động của nó chính xác hơn sẽ giúp xác định được điều đó. Những tiến bộ này là không quá xa vời và có thể thực hiện được trong vòng một hoặc hai thập kỷ tới.
Tuy nhiên, Stojkovic cảnh báo rằng mặc dù phương pháp mới có thể được sử dụng để phát hiện lỗ sâu nếu nó tồn tại, nhưng nó sẽ không hoàn toàn chứng minh được rằng đó là một lỗ sâu. Ông nói: "Khi chúng tôi đạt được độ chính xác cần thiết trong các quan sát của mình, chúng tôi có thể nói rằng một lỗ sâu là lời giải thích khả dĩ nhất cho các nhiễu loạn trong quỹ đạo của S2. Nhưng chúng tôi không thể khẳng định rằng, đây chắc chắn là một lỗ sâu. Có thể có một số lời giải thích khác, một cái gì đó khác ở phía chúng ta gây ra những nhiễu loạn này”.
Mặc dù bài báo tập trung vào các lỗ sâu có thể đi qua được, nhưng kỹ thuật mà nó phác thảo có thể chỉ ra sự hiện diện của tất cả các lỗ sâu (có thể đi qua được hoặc không), Stojkovic nói. Ông giải thích rằng vì hấp dẫn chính là độ cong của không thời gian, nên các tác động của hấp dẫn có ở cả hai phía của lỗ sâu, cho dù các vật thể có thể đi qua hay không.
Minh Phương
Theo Science Daily
Đọc thêm lý thuyết về lố sâu trong bài: Lỗ đen, lỗ trắng và lỗ sâu.
