LIGO - Siêu máy dò phát hiện sóng hấp dẫn

Thiết bị có tên Advanced LIGO đã giúp nhóm các nhà khoa học với hơn 1.000 thành viên phát hiện và chứng thực sự tồn tại của sóng hấp dẫn như tiên đoán cách đây 100 năm của Einstein.

Theo Business Insider, LIGO là viết tắt của Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, có nghĩa là Trạm quan sát Sóng hấp dẫn bằng tia laser giao thoa.

Hệ thống trị giá 620 triệu USD này đã giúp các nhà thiên văn học quan sát hiện tượng hai hố đen sáp nhập. Quá trình này làm sinh ra các sóng hấp dẫn – vết gợn không thời gian như Einstein tiên đoán vào năm 1916. Sóng này sẽ lan truyền đi từ nguồn phát với vận tốc ánh sáng trong không gian và tới Trái Đất.


LIGO - Siêu máy dò phát hiện sóng hấp dẫn

Nguyên lý hệ thống Advanced LIGO phát hiện sóng hấp dẫn. (Ảnh: Wikipedia).

Tuy nhiên, các dao động nén và giãn không thời gian do sóng hấp dẫn gây ra quá nhỏ, cỡ một phần triệu chiều rộng của một nguyên tử hydro. Đó là lý do vì sao Einstein nghĩ rằng con người không thể phát hiện ra chúng.

Nhờ vào Advanced LIGO, lần đầu tiên các nhà khoa học đã chứng thực được tiên đoán của Einstein.

Advanced LIGO sử dụng một hệ thống laser độ nhạy rất cao, có khả năng phát hiện các biến dạng cỡ một phần tỷ tỷ mét, đủ để bắt được sóng hấp dẫn. Nó gồm có hai máy dò, một đặt ở Livingston, Louisiana, và một ở Hanford, Washington. Bằng cách này, các tín hiệu thu được từ một máy dò có thể được xác nhận hay phủ nhận khá nhanh chóng bởi máy dò thứ hai.

Tại mỗi máy dò, các kỹ sư bắn một tia laser mạnh vào một bộ tách để chia chùm laser thành hai, đi theo hai hướng khác nhau trong hai đường hầm dài 4km. Sau khi phản xạ ở gương tại cuối mỗi đường hầm, hai chùm laser tái hợp làm một.

Nếu không có sự nhiễu loạn gây ra do sóng hấp dẫn, theo tính toán thì hai chùm laser tái hợp sẽ triệt tiêu nhau, do cả hai di chuyển trong cùng một khoảng thời gian như nhau. Nếu sóng hấp dẫn tác động lên đường đi của một trong hai chùm, ở máy dò ta sẽ thu được một chớp sáng. Chớp sáng này là thứ mà LIGO đã chờ đợi suốt 14 năm qua.

Vào hôm 14/9/2015, các nhà khoa học thu được tín hiệu chớp sáng giống nhau ở cả hai máy.

Từ tín hiệu này, họ đã tính toán được sóng hấp dẫn này là do sự sáp nhập của hai hố đen, một có khối lượng gấp 36 lần Mặt Trời và một gấp 29 lần. Hai hố đen này xoay quanh nhau theo đường xoắn ốc và cách chúng ta 1,3 tỷ năm ánh sáng.

Tín hiệu này sau đó đã được LIGO chuyển thành tín hiệu âm thanh với cao độ tăng dần, đạt đỉnh ở thời điểm hai hố đen sáp nhập.



Hệ thống LIGO đặt ở Livingston. (Ảnh: LIGO).

Theo giáo sư vật lý Szabolcs Marka, Đại học Columbia, dựa vào âm thanh thu được có thể phân loại sóng hấp dẫn do siêu tân tinh hay hố đen phát ra.

'Chúng có âm thanh khác biệt', bà nói.

Khối lượng của hố đen mới hình thành nặng gấp 62 lần Mặt Trời. So với tổng khối lượng hai hố đen thành phần (36 và 29) thì có ba lần khối lượng Mặt Trời bị hao hụt. Theo nhóm nghiên cứu thì phần khối lượng này đã chuyển thành năng lượng lan truyền sóng hấp dẫn.

Trái Đất và Mặt Trời cũng phát ra sóng hấp dẫn. Theo tính toán của nhà vật lý lý thuyết Luboš Motl thì năng lượng của sóng hấp dẫn này đủ để thắp sáng hai bóng đèn Edison. Năng lượng sóng hấp dẫn của hai hố đen trên phát ra lớn gấp 10 mũ 44 lần.

Đây là lần đầu tiên trong lịch sử, con người 'nhìn' thấy hai hố đen sáp nhập. Trước đó, các nhà thiên văn học không dám khẳng định có thể hay không xảy ra một vụ va chạm như thế, bởi vì không có cách nào phát hiện nó.

Trong 5 năm tới, các nhà khoa học sẽ cải biến độ nhạy của LIGO lên 1.000 lần, với hy vọng bắt được tín hiệu của nhiều sóng hấp dẫn hơn nữa trong tương lai gần.

Đồng hành với LIGO trong cuộc săn tìm sóng hấp dẫn còn có giao thoa kế Virgo hiện đại đặt ở Đài quan sát sóng hấp dẫn châu Âu tại Italy và máy dò sóng hấp dẫn Kamioka đặt ở mỏ Kamioka, Nhật Bản, dự kiến đi vào hoạt động năm 2018.

'Thật tuyệt vời khi được là một nhà khoa học', giáo sư Marka nói.

Từ khoá : LIGO

TIN LIÊN QUAN

Hệ thống quang học của máy dò sóng hấp dẫn LIGO

Hệ thống quang học của LIGO khá phức tạp và tinh vi, bao gồm hệ thống quang học chính và các hệ thống cấp nguồn cho laser cũng như có các thiết bị phụ trợ khử nhiễu, triệt tiêu xung động địa chấn.

Giải thích Nobel Vật lý 2016 với 500 từ: hãy đếm số lỗ trên ổ bánh mì

Nobel Vật lý năm nay được trao cho 3 nhà khoa học với công trình nghiên cứu bắt đầu từ những năm 70 - 80 của thế kỷ trước nhằm giải thích cho những thứ lạ lùng xảy ra đối với vật...

"Thấu kính hấp dẫn" giúp tìm kiếm sự sống ngoài hành tinh

Các nhà nghiên cứu có thể phát hiện những điều kiện phù hợp với sự sống trên hệ sao gần Trái Đất nhất trong sự kiện thấu kính hấp dẫn hiếm gặp.

Thông điệp từ Einstein tới loài người 5.000 năm sau

Thông điệp từ Einstein được dập lên chiếc nang thời gian sẽ được đào lên vào năm 6939.

Bí ẩn mối liên hệ giữa học thuyết của Albert Einstein với ma quỷ

Nếu đi sâu hơn vào phân tích và suy luận thêm từ học thuyết của Einstein, chúng ta sẽ có được những lí giải thuyết phục về hồn ma.

Một nhà toán học vừa công bố phát minh chưa từng có: Tạo ra được lực hấp dẫn

Cho đến nay, một tiến bộ như vậy được gọi là giấc mơ của khoa học viễn tưởng.

Những bộ phận cơ thể kỳ lạ còn lưu lại của các vĩ nhân

Ngón tay Galileo, bộ não Einstein, hơi thở Edison nằm trong số những dấu tích còn lưu lại đến ngày nay của những nhà khoa học nổi tiếng.

Con người có thể quay ngược thời gian?

Một tài liệu công bố trên Annalen der Physik chỉ ra rằng, thời gian không chỉ tồn tại một chiều từ quá khứ đến tương lai, mà phụ thuộc vào khả năng lưu trữ ký ức của con người.

THỦ THUẬT HAY

Top 10 công cụ quản lý lỗ hổng dựa trên rủi ro (VM) hàng đầu năm 2022

Các công cụ quản lý lỗ hổng dựa trên rủi ro (VM) cung cấp cho các nhóm bảo mật Công nghệ thông tin (CNTT) khả năng tự động, liên tục để xác định, ưu tiên và khắc phục các lỗ hổng trên mạng theo rủi ro tương đối mà

Tập đánh máy 10 ngón dễ dàng với TypingMaster

Để tiết kiệm thời gian làm việc thì việc luyện gõ chữ nhanh là việc rất nên làm. Luyện tập gỡ 10 ngón thực ra rất đơn giản, các bạn nếu chăm chỉ chỉ cần 1 tuần là có thể cơ bản nắm được kỹ năng đánh chữ 10 ngón.

Gắn thẻ mọi người trên Facebook đơn giản với vài cú click chuột

Trên Facebook, 'gắn thẻ' là cách tiện lợi để liên kết nhiều người hay nhóm người khác nhau vào cùng một bài đăng. Tự gắn thẻ bản thân hoặc bạn bè là cách thú vị để chia sẻ thông tin và kỷ niệm với người quen hoặc bạn

6 mẹo để làm chủ bàn phím của thiết bị Android

Nếu chỉ dùng bàn phím ảo của Android để gõ chữ vào, bạn đang bỏ lỡ nhiều tính năng tuyệt vời. Có nhiều thứ để tìm hiểu về bàn phím hơn bạn tưởng.

Kiểm tra smartphone "giả", smartphone chính hãng đơn giản

Mới đây thì phần mềm chấm điểm hiệu năng nổi tiếng là Antutu Benchmark đã tung ra bản cập nhật cho phép người dùng kiểm tra smartphone 'giả', smartphone chính hãng.

ĐÁNH GIÁ NHANH

Dàn "xế khủng" trong đường dây đánh bạc nghìn tỷ sẽ bị tịch thu và bán đấu giá

Hiện tại, Công an quận Nam Từ Liêm đang tạm giữ 13 xe ô tô nằm trong đường dây đánh bạc nghìn tỷ qua mạng, tất cả đều là xe tiền tỷ đắt đỏ, thậm chí có chiếc trị giá tới 12 tỷ đồng.

Đánh giá HP EliteBook x360 - Màn hình xoay 360 độ, chú trọng bảo mật, giá 41,9 triệu đồng

Sản phẩm không chỉ thay đổi ngôn ngữ thiết kế, nâng cấp cấu hình phần cứng mà còn chú trọng hơn vào yếu tố bảo mật, nhiều tính năng tối ưu cho người dùng doanh nghiệp nhằm mang lại khả năng tự bảo vệ của thiết bị t

Đánh giá LG V40 ThinQ: Liệu có thực sự xứng đáng giá 1.000 USD?

Mặc dù G-series vẫn là dòng smartphone flagship cao cấp chính của LG, tuy nhiên dòng smartphone V-series cũng luôn nhận được lượng quan tâm rất lớn. LG V30 ra mắt năm ngoái là sự thành công ngoài mong đợi, một chiếc