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

Cách tắt thông báo Facebook trên điện thoại, laptop của mình

Là một người sử dụng Facebook, sẽ có lúc bạn cảm thấy thật phiền phức và tốn pin khi các thông báo luôn hiển thị trên điện thoại, laptop của mình. Hãy cùng chúng tôi đi tìm hiểu cách thức để tắt những thông báo này

Cách trải nghiệm Macbook Pro 2021, AirPods 3, HomePod mini mới bằng AR

Apple đã chính thức giới thiệu Macbook Pro 14 inch 2021, Macbook Pro 16 inch 2021, AirPods 3 và HomePod mini mới. Sau đây là cách trải nghiệm Macbook Pro 2021, AirPods 3, HomePod mini mới bằng AR...

Tối ưu hóa MySql trên VPS bằng công cụ Mysqltuner

Vấn đề lưu lượng các câu lệnh trong mysql trở nên quá tải khi lượng người truy cập tới website của bạn lên tới con số hàng trăm thậm chí hàng nghìn người trong cùng một thời điểm sẽ làm cho hệ thống máy chủ CSDL không

Ẩn hoàn toàn phím điều hướng ảo trên OPPO F5 hay OPPO F5 Youth

OPPO F5 và OPPO F5 Youth là những chiếc smartphone có màn hình “tràn viền” cực hấp dẫn. Để mang lại thiết kế “sexy” này, OPPO đã buộc phải đưa ba phím điều hướng ảo truyền thống của Android vào màn hình.

Cách xem video YouTube bị chặn hoặc bị hạn chế người xem mà không cần đăng nhập hoặc proxy

Thông thường khi bạn xem bất kỳ một video nào đó trên Youtube, nhưng video lại không thể mở được, trên màn hình xuất hiện thông báo lỗi: 'The uploader has not made this video available in your country'.

ĐÁNH GIÁ NHANH

Trên tay Xiaomi Redmi Note 11 Pro: Giá hơn 5 triệu với thiết kế độc đáo, chip Dimensity 920 và camera 108MP

Ngày 28/10 vừa qua, Xiaomi đã trình làng dòng sản phẩm Xiaomi Redmi Note 11 Pro với thiết kế bắt mắt và mới lạ, để lại ấn tượng mạnh mẽ cho giới công nghệ. Sau đây, bạn hãy cùng mình trên tay Xiaomi Redmi Note 11 Pro

Cùng đánh giá chiếc điện thoại Xiaomi Mi 5 có cấu hình mạnh mẽ

Với bản Xiaomi Mi 5 Pro (giá 499 USD) cao cấp, chúng ta sẽ được sử dụng 128 GB bộ nhớ trong, 4 GB RAM và vỏ gốm màu đen.