Trong cuộc họp báo được truyền hình trực tiếp trên internet từ Oa-sinh-tơn (Mỹ), các nhà khoa học thuộc Viện Công nghệ California (CIT), Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) và tổ chức khoa học LIGO Scientific Collaboration cho biết đã phát hiện ra sóng hấp dẫn trong năm 2015. Sóng hấp dẫn này xuất phát từ hai "lỗ đen" va chạm vào nhau. Hai "lỗ đen" này có khối lượng lớn gấp 30 lần Mặt Trời, nằm ở vị trí cách Trái Đất khoảng 1,3 tỷ năm ánh sáng. Các nhà khoa học bắt được sóng hấp dẫn nhờ hai thiết bị dò laser khổng lồ ở Mỹ, một tại Lu-di-an-na và một ở Oa-sinh-tơn.

Sóng hấp dẫn là gì?

Sóng hấp dẫn là các gợn sóng trong không-thời gian, lan tỏa trong vũ trụ với tốc độ ánh sáng. Theo The Guardian, Đa-ni-en Hôn (Daniel Holz), nhà vật lý ở Đại học Chicago, Mỹ đưa ra giải thích như sau về sóng hấp dẫn: Khi ta thả một món đồ chơi, nó rơi xuống đất là do trọng lực, tức lực hấp dẫn của Trái Đất, kéo nó xuống; ta có thể nhìn thấy nó rơi, nhưng không thể sờ nắm được quá trình nó rơi.

Một nhà khoa học làm việc bên trong đường ống dẫn của LIGO. Ảnh: Reuters 

Trong vũ trụ xa xôi, các "hố đen" có lực hấp dẫn mạnh hơn Trái Đất nhiều lần. Những lực hấp dẫn này mạnh đến nỗi ngay cả ánh sáng, giống như ánh đèn chớp, cũng bị nó hút vào và không thể thoát ra. Những "hố đen" này di chuyển liên tục trong không gian, khi va chạm, chúng sẽ tạo ra những chấn động sóng cực lớn.

Tròn 100 năm trước, thiên tài vật lý A.Anh-xtanh đã tiên đoán sự tồn tại của sóng hấp dẫn. Công trình của Anh-xtanh mở ra một thời kỳ nhiều thập kỷ tìm kiếm trong vô vọng. Khoảng 20 năm trước, Đài Quan sát sóng hấp dẫn giao thoa kế laser (LIGO) bắt đầu được xây dựng.

Hai thiết bị laser này có khả năng đo được những dao dộng cực nhỏ từ sóng hấp dẫn. Sau khi phát hiện tín hiệu sóng hấp dẫn, các nhà khoa học đã chuyển đổi chúng thành sóng radio. Nhờ đó, họ nghe được tiếng hai "lỗ đen" va chạm vào nhau và nhập lại làm một.

Đến ngày 14-9-2015, sóng hấp dẫn từ vụ va chạm của hai "lỗ đen" lan truyền đến Trái Đất. M.Đra-gô (Marco Drago), nghiên cứu sinh người I-ta-li-a, 32 tuổi, thành viên dự án LIGO Scientific Collaboration, là người đầu tiên để ý đến chúng. Khi đó, anh ngồi trước máy vi tính tại Viện Albert Einstein ở Han-nô-vơ, Đức, nghiên cứu dữ liệu của LIGO.

Lúc phát hiện thấy những dòng lượn sóng như bị nén lại xuất hiện trên màn hình máy vi tính, Đra-gô đã choáng váng. Sau đó, anh thông báo cho một đồng nghiệp và người này gọi điện đến phòng điều hành LIGO ở Livingston, Lu-di-an-na. Thông tin được gửi tới hàng nghìn nhà khoa học tham gia vào dự án LIGO.

“Chúng tôi thực sự nghe tiếng chúng đụng vào nhau trong đêm”, nhà vật lý thuộc MIT, M.Ê-van (Matthew Evans) mô tả. “Chúng tôi nhận được tín hiệu bắn tới Trái Đất, đưa nó vào loa và nghe thấy tiếng hai "lỗ đen" đụng nhau”.

Nhà vật lý 83 tuổi R.Uây-xơ (Rainer Weiss), người đầu tiên đề xuất xây đài LIGO năm 1972 lúc đó đang nghỉ dưỡng ở Maine. Ông lên mạng, đọc thư và hét lên: “Ối trời ơi”. Đến mức mà vợ con ông tưởng ông gặp chuyện gì, vội vã chạy tới.

AFP dẫn lời nhà khoa học MIT Đ.Su-mếch-cơ (David Shoemaker), người đứng đầu dự án LIGO cho biết, sau nhiều tuần lễ thu được tín hiệu sóng hấp dẫn, nhóm nghiên cứu mới đủ tự tin khẳng định đó chính là sóng hấp dẫn. Và họ thực hiện hàng loạt cuộc kiểm tra để xác định khám phá này.

Cánh cửa quan sát vũ trụ

Không chỉ chứng minh sự tồn tại của sóng hấp dẫn như tiên đoán thiên tài của Anh-xtanh, LIGO còn xác nhận sự tồn tại của "lỗ đen", vật thể bí ẩn nhất trong vũ trụ với lực hấp dẫn mạnh đến mức ánh sáng cũng không thể thoát ra. "Lỗ đen" được hình thành sau khi những ngôi sao khổng lồ nổ tung. Ở trung tâm các thiên hà luôn tồn tại những "lỗ đen" siêu khổng lồ với trọng lượng lớn gấp hàng triệu, thậm chí hàng tỷ lần Mặt Trời.

Giới khoa học quốc tế tỏ ra vô cùng hào hứng với phát hiện mang tính cột mốc này. “Phát hiện này mở ra cửa sổ mới để quan sát vũ trụ”, Reuters dẫn lời chuyên gia A.A-sơ-tê-ca (Abhay Ashtekar), Giám đốc Viện Lực hấp dẫn và Vũ trụ thuộc Đại học Penn State (Mỹ). Nhà vật lý X.Tơ-côn-xki (Saul Teukolsky) của Đại học Cornell đánh giá, phát hiện sóng hấp dẫn là một trong những khám phá khoa học vĩ đại nhất trong vòng 50 năm qua.

Theo AFP, giáo sư vật lý thiên văn A.Vếc-ki-ô (Alberto Vecchio) thuộc Trường Vật lý và Thiên văn Đại học Birmingham (Anh) khẳng định, đây là một trong những khoảnh khắc vĩ đại nhất của ngành thiên văn học và mang tính cách mạng. Giáo sư vật lý A.Cốt (Andrew Coates) của Đại học London (Anh) cho rằng, sóng hấp dẫn là khám phá khoa học tương đương với việc tìm ra hạt Higgs, khối lượng của hạt neutrino, phát hiện ra electron, lực điện từ, lý thuyết nhật tâm và các định luật vật lý Niu-tơn.

Các nhà khoa học cho biết, việc phát hiện sóng hấp dẫn sẽ mở cánh cửa mới để quan sát vũ trụ và tìm hiểu về các vật thể bí ẩn như "lỗ đen" và sao neutron. Thông qua nghiên cứu sóng hấp dẫn, các nhà khoa học cũng sẽ có thể thấu hiểu được bản chất của vũ trụ thời kỳ mới khai sinh sau Vụ nổ lớn (Big Bang). “Giờ chúng ta có thể lắng nghe vũ trụ thay vì chỉ quan sát nó”, giáo sư B.S Xa-thi-a-pra-cát (B.S Sathyaprakash) của Đại học Cardiff (Xứ Uên) cho biết. Một số chuyên gia cho rằng, có 90% khả năng phát hiện sóng hấp dẫn sẽ đoạt giải Nô-ben Vật lý năm nay.

Phát hiện mới là thành công lớn cho ba nhà vật lý Kip Thon (Kip Thorne) của Viện Công nghệ California (CalTech, Mỹ), R.Uây-xơ của MIT và R.Đri-vơ (Ronald Drever) từng là giáo sư tại Caltech và giờ nghỉ hưu ở Xcốt-len. Cả ba đã dành cả sự nghiệp để theo đuổi việc đo một trong những phỏng đoán rất khó diễn tả này của Anh-xtanh. Đây cũng là kết quả xứng đáng cho Quỹ National Science Foundation của Mỹ, cơ quan đã chi hơn 1,1 tỷ USD trong suốt 40 năm qua để xây hệ thống ăng-ten nghe các sóng này. Đã có rất nhiều chỉ trích cho rằng, nguồn các sóng trọng lực không nhiều để chi nhiều đến vậy cho dự án này.

Sau ánh sáng, sóng radio, hồng ngoại, tia cực tím, tia X, tia gramma… các nhà khoa học đã có thêm công cụ để không chỉ quan sát mà còn “lắng nghe” vũ trụ. “Chúng ta đã mở ra cánh cửa mới quan sát vũ trụ, rất khác biệt so với các cửa sổ cũ. Chắc chắn, chúng ta sẽ tìm thấy rất nhiều ngạc nhiên lớn”, giáo sư Thon khẳng định.

NGỌC HÀ