Thuyết tương đối rộng của Einstein đã tiên đoán đúng về sự xuất hiện của các vật thể lớn như lỗ đen nhị phân, dù hiện tượng này chưa từng được quan sát thấy.

Tuế sai xảy ra khi hai lỗ đen cổ đại đâm vào nhau và hợp nhất thành một.

Trong một nghiên cứu mới được công bố ngày 12/10 trên tạp chí Nature, các nhà khoa học tại Viện thăm dò trọng lực, thuộc Đại học Cardiff ở Anh, đang phân tích hậu quả của một vụ va chạm lỗ đen khổng lồ. Kết quả từ nghiên cứu này xác nhận một hiện tượng thiên văn về lực hấp dẫn, từng được Albert Einstein dự đoán cách đây 1 thế kỷ.

Cụ thể, hiện tượng còn được gọi là “precession” (Tạm dịch: Tuế sai) đã xảy ra khi hai lỗ đen cổ đại đâm vào nhau và hợp nhất thành một. Chúng đã giải phóng những gợn sóng khổng lồ (được gọi là sóng hấp dẫn) xuyên qua cấu trúc không-thời gian, lan ra ngoài vũ trụ, mang theo năng lượng và mô-men động lượng ra khỏi các lỗ đen hợp nhất.

Bên cạnh đó, các nhà khoa học cũng ghi nhận xảy ra một chuyển động lạ, tương tự như hình ảnh lắc lư đôi khi được nhìn thấy ở một con quay.

Được biết, các nhà khoa học lần đầu tiên phát hiện ra những làn sóng phát ra từ các lỗ đen vào năm 2020, trong lúc họ sử dụng Đài quan sát sóng hấp dẫn giao thoa kế laser (LIGO) ở Mỹ và cảm biến sóng hấp dẫn Virgo ở Ý.

Mô phỏng chuyển động của lỗ đen nhị phân. (Ảnh: Nhóm nghiên cứu).

Sau nhiều năm nghiên cứu, các nhà khoa học đến nay đã xác nhận sự tồn tại của một trong những lỗ đen khổng lồ, đang chuyển động một mức độ mà họ chưa từng thấy trước đây. “Các lỗ đen làm biến dạng không gian và thời gian đến mức khiến chúng bị chao đảo, và bị hút vào trong cùng một quỹ đạo để hợp nhất”, Mark lý giải.

Cần phải nói thêm rằng, các lỗ đen được đề cập có khối lượng rất lớn, ước tính gấp khoảng 40 lần so với Mặt trời. Theo các tác giả của nghiên cứu, hai lỗ đen có mối quan hệ phức tạp trước khi chúng hợp nhất theo một cách đầy dữ dội.

“Lỗ đen này quay nhanh hơn 10 tỷ lần so với bất kỳ hố đen nào từng được quan sát trước đây”, Mark Hannam, Giám đốc Viện thăm dò trọng lực tại Đại học Cardiff, đồng thời là tác giả chính của nghiên cứu cho biết.

Mặc dù điều này khiến các nhà khoa học bất ngờ, song với thuyết tương đối rộng của mình, Albert Einstein đã tiên đoán từ hơn 100 năm trước rằng hiện tượng tuế sai sẽ xảy ra trong các vật thể lớn như lỗ đen nhị phân, và ông đã đúng.

Theo Charlie Hoy, đồng tác giả của nghiên cứu, các mô hình hiện tại cho thấy hiện tượng lỗ đen nhị phân này xảy ra là cực kỳ hiếm .”Điều đó có lẽ chỉ ra ở 1 trong 1000 sự kiện”, Hoy cho biết. “Hoặc đây có thể là một dấu hiệu cho thấy các mô hình của lỗ đen đang chuyển đổi”.