Theo nghiên cứu công bố ngày 24-6 trên tạp chí Nature được Hãng tin AFP trích dẫn, phát hiện này được thực hiện bằng cách nghiên cứu các gợn sóng trong không - thời gian, gọi là sóng hấp dẫn, sinh ra khi hai hố đen hợp nhất.

Giải mã "dấu vân tay" của chân trời sự kiện hố đen

Chân trời sự kiện của hố đen được xem là "điểm không thể quay trở lại", bởi ngay cả ánh sáng cũng không thể thoát khỏi lực hấp dẫn của nó. Điều này khiến việc nghiên cứu khu vực này trở nên đặc biệt khó khăn.

Tuy nhiên, khi hai hố đen hợp nhất thành một sẽ tạo ra sóng hấp dẫn lan truyền khắp vũ trụ - hiện tượng mà các nhà khoa học đã ghi nhận trong khoảng một thập niên qua.

Trong nghiên cứu mới, nhóm nghiên cứu quốc tế đã phân tích dữ liệu từ tín hiệu sóng hấp dẫn mạnh nhất từng được ghi nhận, mang tên GW250114, do Đài quan sát LIGO (Mỹ) phát hiện vào tháng 1-2025.

Bằng cách tách phần sóng cuối cùng, còn gọi là "sóng trực tiếp" từ vụ hợp nhất hố đen này, các nhà khoa học cho biết họ đã thu được thông tin từ khu vực gần chân trời sự kiện hơn bất kỳ nghiên cứu nào trước đây.

Ông Mã Tư Chính, tác giả chính của nghiên cứu thuộc Viện Vật lý lý thuyết Perimeter (Canada), nói với AFP rằng khái niệm chân trời sự kiện trước đây thường chỉ xuất hiện trong khoa học viễn tưởng.

"Nhưng giờ đây chúng tôi thực sự có thể chạm tới khu vực quanh chân trời sự kiện bằng dữ liệu sóng hấp dẫn", ông Mã Tư Chính nói và cho biết đôi khi bản thân cũng khó tin điều này đang diễn ra.

Ông Mã ví giai đoạn cuối khi hai hố đen hợp nhất giống như một chiếc thìa khuấy trong cốc nước.

Sự xoáy trộn tạo ra các gợn sóng hấp dẫn lan truyền theo mọi hướng với tốc độ ánh sáng.

Nếu "chiếc thìa" này khuấy đủ gần chân trời sự kiện, các nhà khoa học có thể giải mã các quy luật vật lý diễn ra ở khu vực đó, theo ông Mã.

Ông cho rằng kết quả nghiên cứu tiếp tục củng cố thuyết tương đối rộng và "chứng minh Einstein lại đúng một lần nữa".

Kỳ vọng khám phá những quy luật vật lý mới

Nhóm nghiên cứu nhấn mạnh vẫn cần thêm nhiều nghiên cứu để hiểu rõ hơn những thông tin có thể khai thác từ chân trời sự kiện bằng phương pháp này.

Tuy vậy, họ đã phát hiện dữ liệu về hiện tượng hố đen làm xoắn không - thời gian khi quay quanh trục của mình, được gọi là "frame dragging" (tạm dịch: kéo hệ quy chiếu).

Ông Maximiliano Isi, nhà vật lý thiên văn nghiên cứu sóng hấp dẫn tại Đại học Columbia, ví hiện tượng này giống như đặt một chiếc cốc lên khăn trải bàn rồi xoay cốc, khiến tấm khăn bị cuốn xoắn quanh nó.

Trong tương lai, nhóm nghiên cứu hy vọng sẽ tìm được dấu hiệu của những biến đổi rất nhỏ gọi là dao động lượng tử.

Theo ông Mã, điều này có thể giúp các nhà khoa học khảo sát khu vực gần chân trời sự kiện để tìm kiếm những quy luật vật lý mới, bao gồm khả năng phát hiện sai khác so với thuyết tương đối rộng.

Hố đen tiếp tục 'ợ hơi' nhiều năm sau khi nghiền nát một ngôi sao

Các nhà khoa học đang theo dõi một hố đen siêu khối lượng có “thói quen ăn uống” bừa bãi, liên tục phun các luồng vật chất dữ dội sau khi nuốt chửng một ngôi sao.