Một trăm năm kể từ khi Einstein đề xuất ý tưởng về sóng hấp dẫn như là một phần của thuyết tương đối rộng của ông, một cuộc tìm kiếm kéo dài 11 năm được thưc hiện bởi kính thiên văn CSIRO Parkes (Australia) đã hoàn toàn thất bại trong việc xác định sóng này, dẫn tới một nghi ngờ đối với hiểu biết của chúng ta về các thiên hà và lỗ đen.
Với các nhà khoa học, sóng hấp dẫn có một sức lôi cuốn mạnh mẽ, vì nó được tin rằng mang theo những thông tin về giai đoạn sớm nhất của vũ trụ. Mặc dù có những bằng chứng gián tiếp rất mạnh về sự tồn tại của chúng, thực tế tới nay chúng vẫn chưa được xác định trực tiếp.
Sử dụng kính thiên văn có độ chính xác cao, các nhà thiên văn học đã dành 11 năm để tìm kiếm sự tồn tại của các sóng hấp dẫn. Nhưng họ không tìm thấy gì cả. Nghiên cứu đứng đầu bởi tiến sĩ Ryan Shannon đã được công bố mới đây trên tạp chí Science.
Sử dụng kính thiên văn Parkes, các nhà khoa học kì vọng sẽ xác định được những rung động nền của sóng, đến từ những vụ sáp nhập thiên hà trong vũ trụ.
"Nhưng chúng tôi không thấy gì hết" - Tiến sĩ Shannon nói.
"Dường như vũ trụ quá yên tĩnh - ít nhất là đối với loại sóng mà chúng tôi đang tìm kiếm."
Các thiên hà lớn lên nhờ hợp nhất với nhau và mỗi thiên hà lớn được tin rằng có một lỗ đen siêu nặng ở trung tâm của nó. Khi hai thiên hà hợp nhất, các lỗ đen bị kéo lại với nhau và tạo thành một cặp chuyển động quanh nhau. Ở chỗ này, lý thuyết của Einstein cho rằng khi cặp lỗ đen bị kéo vào vòng xoáy chết chóc này sẽ tạo ra sóng hấp dẫn xuyên qua không-thời gian, dọc theo cấu trúc của vũ trụ.
Mặc dù thuyết tương đối rộng của Einstein đã chịu đựng được tất cả mọi cuộc kiểm tra mà các nhà khoa học ném vào nó, sóng hấp dẫn vẫn còn là dự đoán duy nhất chưa được kiểm chứng.
Để tìm kiếm các sóng này, nhóm của tiến sĩ Shannon sử dụng kính thiên văn Parkes để theo sõi một nhóm pulsar mili-giây. Những ngôi sao nhỏ này phát ra sóng vô tuyến với cường độ rất cao và được coi như những chiếc đồng hồ vũ trụ. Các nhà khoa học đã ghi lại những thời điểm nhận tín hiệu của các pulsar với độ chính xác tới 10 phần tỷ của giây.
Một sóng hấp dẫn đi qua giữa Trái Đất và pulsar sẽ làm căng và giãn không gian giữa hai thiên thể ra khoảng 10 mét - một thay đổi vô cùng nhỏ so với khoảng cách giữa chúng. Dù vậy, điều này cũng gây ra thay đổi về thời gian tín hiệu từ pulsar tới Trái Đất.
Các nhà khoa học đã nghiên cứu các pulsar trong suốt 11 năm, đủ lâu để có thể nhận ra sự xuất hiện của sóng hấp dẫn.
Vậy tại sao họ không tìm ra chúng? Có thể có một vài lí do, nhưng các nhà khoa học nghi ngờ rằng đó là bởi các lỗ đen sáp nhập rất nhanh, do đó thời gian để chúng chuyển động quanh nhau và sinh ra sóng hấp dẫn là rất ít.
"Có thể là khí bao quanh các lỗ đen tạo ra ma sát làm chúng mất năng lượng, khiến cho quá trình diễn ra nhanh hơn" - Tiến sĩ Paul Lasky, nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại đại học Monash cho biết.
Dù với cách giải thích nào, nó có nghĩa là nếu các nhà thiên văn muốn phát hiện được sóng hấp dẫn qua các pulsar, họ sẽ cần ghi nhận chúng với thời gian nhiều năm hơn nữa.
Hiện nay, có những dự án khác sử dụng các đài quan sát mặt đất để tìm kiếm sóng hấp dẫn và họ có thể phát hiện ra qua việc tìm kiếm các sóng tần số cao hơn.
Bryan (VACA)
Theo Science Daily
