Sử dụng các mô phỏng, một nhóm các nhà vật lý thiên văn đã xác định rằng các mảnh vụn do các ngôi sao sắp chết bắn ra có thể là nguồn gốc của sóng hấp dẫn – các xung trong không-thời gian đã được Einstein dự đoán hơn một thế kỷ trước.
hấp dẫn sóng được tiên đoán bởi thuyết tương đối rộng, chúng là những gợn sóng trong không-thời gian được tạo ra bởi các vật thể khối lượng lớn đang tăng tốc. Sóng cũng được tạo ra bởi sự tương tác của các vật thể như nhị phân và sự hợp nhất giữa các sao neutron và lỗ đen.
Sóng hấp dẫn lần đầu tiên được phát hiện bởi Đài quan sát sóng hấp dẫn giao thoa kế laser (LIGO), có trụ sở tại Louisiana và Washington. LIGO phát hiện sóng hấp dẫn bằng cách đo những khác biệt rất nhỏ về thời gian của các xung laze đập vào gương trong các cấu trúc dưới lòng đất; những khác biệt này gợi ý rằng các xung trong không-thời gian làm trễ các xung laser một chút.
Giờ đây, một nhóm các nhà nghiên cứu gợi ý rằng một loại sóng mới có thể đang lan truyền trong không gian mà vẫn chưa được phát hiện: sóng hấp dẫn được tạo ra bởi vật chất phát ra từ các ngôi sao sắp chết. Nghiên cứu của họ đã được trình bày hôm nay tại cuộc họp lần thứ 242 của Hiệp hội Thiên văn Hoa Kỳ.
Ore Gottlieb, nhà vật lý thiên văn tại Đại học Tây Bắc và là tác giả chính của nghiên cứu cho biết: “Cho đến nay, LIGO mới chỉ phát hiện ra sóng hấp dẫn từ các hệ thống nhị phân, nhưng một ngày nào đó nó sẽ phát hiện ra nguồn sóng hấp dẫn phi nhị phân đầu tiên”. giải phóng. "Kén là một trong những nơi đầu tiên chúng ta nên tìm kiếm các loại nguồn này."
Mặc dù những sóng như vậy vẫn chưa được quan sát thấy, nhưng chúng đã được dự đoán trong các mô phỏng do Gottlieb và các đồng nghiệp của ông thực hiện. Các nhà nghiên cứu đã lập mô hình cách các ngôi sao chết đi, đẩy vật chất ra bên ngoài và co lại bên trong, để lại những lỗ đen trong khoảng trống mà chúng để lại.
Các nhà nghiên cứu đã tìm cách xác định xem liệu các đĩa bồi tụ lỗ đen – vật chất siêu nóng bao quanh các lỗ đen và làm cho bóng của chúng có thể nhìn thấy được trong các hình ảnh của kính viễn vọng vô tuyến – có thể là nguồn gốc của sóng hấp dẫn hay không.
Nhưng khi nhìn vào các đĩa bồi tụ, tính toán của nhóm đã bị gián đoạn bởi dữ liệu mô phỏng từ cái kén vật chất bao quanh các tia vật chất được gia tốc do các ngôi sao sắp chết tạo ra. Mô hình gợi ý rằng vật chất xung quanh các tia có thể gây ra nhiễu loạn trong không-thời gian nằm trong dải tần mà LIGO phát hiện được.
Việc phát hiện sóng hấp dẫn từ các nguồn mới cũng sẽ là một lợi ích cho các nhà vật lý thiên văn đang tìm cách theo dõi nền sóng hấp dẫn, hoặc tiếng ồn của sóng hấp dẫn liên tục quét qua vũ trụ. Các nhà khoa học tìm kiếm nền sóng hấp dẫn bằng cách sử dụng mảng thời gian sao xung, hoạt động tương tự như LIGO, nhưng dựa vào việc phát hiện ánh sáng theo thời gian phát ra từ các sao xung quay nhanh thay vì các xung laser dưới lòng đất.
Chén Thánh của thiên văn học sóng hấp dẫn sẽ là một đài quan sát trong không gian hoạt động theo cách tương tự, nhưng ở quy mô lớn hơn nhiều so với LIGO (kể từ đó đã mở rộng và hợp nhất với các đài quan sát khác để tạo thành LIGO-Virgo-KAGRA sự hợp tác). Thay vì sử dụng các nhánh dài 2,5 dặm (4 km) của LIGO để phát hiện các "sóng" hấp dẫn, các nhà vật lý thiên văn có thể sử dụng các nhánh dài 1,5 triệu dặm (2,41 triệu km) của sứ mệnh LISA được đề xuất.
Nhưng bất cứ khi nào một đài quan sát như vậy xuất hiện - nếu có - nó chắc chắn sẽ hữu ích nếu bạn biết tìm ở đâu.
Đọc thêm: