Các nhà thiên văn học liên tục khám phá vũ trụ thông qua các bước sóng khác nhau của quang phổ điện từ, từ ánh sáng biểu kiến quen thuộc cho tới sóng vô tuyến, hồng ngoại hoặc gamma. Có một vấn đề khi nghiên cứu vũ trụ thông qua quang phổ điện từ, đó là chúng ta chỉ có thể thu được ánh sáng từ thời điểm khi vũ trụ 380.000 năm tuổi. Một cách tiếp cận thay thế là sử dụng sóng hấp dẫn, được cho là đã có mặt trong vũ trụ sơ khai và có thể cho phép chúng ta thăm dò xa hơn vào quá khứ.
Khái niệm về sóng hấp dẫn thực sự rất đơn giản. Hãy tưởng tượng không gian như một đại dương lớn. Sự dịch chuyển của bất kỳ vật thể nào trong đại dương đều tạo ra những gợn sóng lan truyền trong nước. Và dù sương mù có cản trở tầm nhìn thì sóng vẫn cứ lan qua. Sóng hấp dẫn giống như những gợn sóng trong không gian do sự dịch chuyển của các vật thể. Đó là một ý tưởng được dự đoán bởi Einstein vào năm 1916 trong thuyết tương đối rộng.
Tuy nhiên, sóng hấp dẫn không chỉ là một giả thuyết, chúng đã được phát hiện. Đài quan sát LIGO-Virgo đã phát hiện sóng hấp dẫn vào ngày 15 tháng 9 năm 2015 từ sự hợp nhất của hai lỗ đen có khối lượng lần lượt là 29 và 36 lần Mặt Trời, nằm cách chúng ta khoảng 1,3 tỷ năm ánh sáng. Kể từ đó đã có hơn 100 lần phát hiện khác, vì thế sóng hấp dẫn chắc chắn là có thật.
Đọc thêm bài: Một kỷ nguyên mới của nghiên cứu đang mở ra.
Sử dụng sóng hấp dẫn, Rishav Roshan và Graham White ở Đại học Southampton tin rằng họ có thể thăm dò những thời khắc đầu tiên của vũ trụ. Trong những giai đoạn đầu tiên của sự hình thành vũ trụ, không gian không trong suốt vì vũ trụ bị lấp đầy bởi khí ion hóa, khiến bức xạ điện từ không thể xuyên qua. Đó là rào cản mà Roshan và White tin rằng họ có thể phá vỡ.
Trong bài báo của họ đăng trên máy chủ đợi in của arXiv, họ thảo luận về ba cách tiếp cận chính để phát hiện sóng hấp dẫn: pulsar chuẩn thời gian, đo lường thiên văn và giao thoa kế. Các kỹ thuật này tương tự nhau và tất cả đều dựa trên việc sóng hấp dẫn gây sai khác trong vùng không gian giữa các bộ phận của thiết bị được sử dụng. Trong trường hợp của giao thoa kế, sự xáo trộn của không gian giữa các thành phần quang học của hệ cho biết sự có mặt của sóng hấp dẫn; trong hệ pulsar chuẩn thời gian, sự thay đổi trong thời gian phát xung của các pulsar cho thấy sự hiện diện của chúng và với kỹ thuật đo lường thiên văn, những thay đổi nhỏ về vận tốc góc của đối tượng được quan sát là cái cho biết có sóng hấp dẫn.
Kể từ khi được phát hiện, sóng hấp dẫn đã cung cấp thông tin vô giá về những sự kiện từ những nơi xa xôi của vũ trụ. Giờ đây, có vẻ như chúng cũng có thể được sử dụng để mở khóa nhiều bí ẩn của cả không gian và thời gian. Có lẽ, nó chính là chìa khóa để chúng ta có được hiểu biết đầy đủ hơn về vũ trụ ngoài Mô hình Chuẩn.
Bryan
Theo Phys.org
