Sóng hấp dẫn nghi do hố đen nuốt chửng sao neutron phát ra

Các nhà thiên văn học Mỹ tìm thấy bằng chứng chắc chắn về vụ sáp nhập giữa hố đen và sao neutron hôm 14/8.

Cách đây 900 triệu năm, một hố đen phát ra tiếng "ợ hơi" âm vang khắp vũ trụ. Hôm 14/8, những gợn sóng từ hố đen lan tỏa trong trường không gian - thời gian và truyền tới Trái Đất, cung cấp bằng chứng tốt nhất về vụ va chạm chưa từng thấy trước đây, giúp các nhà khoa học hiểu biết thêm về cách vũ trụ hoạt động.

Hố đen phát ra sóng hấp dẫn khi nuốt chửng sao neutron. (Ảnh: LIGO).

Phát hiện mang tên S190814bv nhiều khả năng sinh ra từ vụ sáp nhập giữa hố đen và sao neutron, tàn dư siêu đặc của một ngôi sao phát nổ. Dù các nhà thiên văn học từ lâu đã nghi ngờ những hệ nhị phân như vậy tồn tại, họ chưa bao giờ quan sát được chúng bằng kính viễn vọng quét bước sóng ánh sáng.

Giới thiên văn học cũng suy đoán hệ nhị phân trên sẽ tạo ra các gợn sóng lăn tăn gọi là sóng hấp dẫn khi hố đen và sao neutron sáp nhập. Những gợn sóng trong trường không gian - thời gian này được dự đoán cách đây hơn một thế kỷ trong thuyết tương đối tổng quát của nhà vật lý Albert Einstein. Einstein cho rằng vụ va chạm giữa hai vật thể siêu lớn sẽ bóp méo trường không gian - thời gian của vũ trụ.

Sóng hấp dẫn được phát hiện lần đầu tiên vào năm 2015 khi Đài quan trắc giao thoa kế laser (LIGO) ở Mỹ thu được tín hiệu của hai hố đen sáp nhập. Từ sau đó, LIGO và Virgo, đài quan trắc khác tại châu Âu, đã quan sát thêm nhiều vụ sáp nhập hố đen cũng như vụ va chạm sao neutron. Cả đài LIGO và Virgo đều phát hiện S190814bv. Nếu đúng đây là vụ sáp nhập của hố đen và sao neutron, phát hiện sẽ là kiểu va chạm thứ ba sinh ra sóng hấp dẫn.

Dù các máy dò cũng thu được tín hiệu của vụ sáp nhập hố đen - sao neutron hôm 26/4, nhóm nghiên cứu ở LIGO cho biết S190814bv đáng chú ý hơn nhiều. Sự kiện hồi tháng 4 có khả năng là tiếng ồn từ Trái Đất nhưng S190814bv chắc chắn đến từ ngoài hành tinh của chúng ta, theo Christopher Berry, nhà vật lý học ở Đại học Northwestern University. LIGO và Virgo đều truy ra nguồn gốc của S190814bv từ khoảng trời hình oval rộng hơn 11 lần so với trăng tròn.

"Có hai điều bí ẩn mà sự kiện này có thể hé lộ cho chúng ta biết. Khối lượng tối đa của sao neutron và khối lượng tối thiểu của hố đen là bao nhiêu?", Berry nói.

Những đặc điểm tinh vi của sóng hấp dẫn có thể cho phép nhóm nghiên cứu xác định vật thể nhỏ hơn trong vụ va chạm S190814bv. Các phép đo sau phát hiện có thể kéo dài hàng tuần, giúp xác nhận vật thể nhỏ hơn có phải sao neutron hay không.