Đã quan sát được một trong những dự đoán "không thể thực hiện" của Einstein

Bích Trâm |

Khi Albert Einstein lập bản đồ về thuyết tương đối rộng nổi tiếng, ông không nghĩ rằng một trong những dự đoán của mình sẽ được quan sát trực tiếp vào một ngày nào đó.

Tuy nhiên, các nhà khoa học ngày nay đã thực hiện được điều đó và phát hiện ra, ánh sáng của một ngôi sao ở xa sẽ bị cong và phóng to bởi trọng lực của một vật trên đường đi của nó.

Hiện các nhà thiên văn học đã chứng kiến ​​sự tiên đoán của Einstein trong thời gian thực và đã sử dụng nó để giải quyết sự bí ẩn của một sao lùn trắng khổng lồ - điều mà trước đây chỉ có thể tìm trong lý thuyết.

Những phát hiện mới này đã mở ra những hiểu biết mới về sự tiến hóa của các thiên hà, bao gồm cả các hành tinh của chúng ta.

Nhà nghiên cứu Terry Oswalt, cũng là nhà thiên văn học thuộc Đại học Hàng không Embry-Riddle giải thích: "Nghiên cứu này cung cấp công cụ mới để xác định khối lượng các vật thể mà chúng ta không thể dễ dàng đo lường được".

Một tiên đoán chính của thuyết tương đối rộng của Einstein liên quan đến thấu kính hấp dẫn. Điều này xảy ra khi ánh sáng uốn cong quanh trường hấp dẫn của một vật chất khổng lồ, chẳng hạn như một ngôi sao. Trong dự đoán này, ánh sáng bị lệch gấp đôi so với dự đoán trong trọng lực cổ điển của Newton.

Sự biến dạng của ánh sáng được Einstein đề xuất lần đầu tiên và thử nghiệm vào năm 1919 trong suốt nhật thực toàn phần, khi ánh sáng từ cụm sao Hyades đằng sau Mặt trời có thể được phát hiện trong bóng tối.

Các phép đo của ánh sáng sao chổi qua trường hấp dẫn của Mặt trời trong nhật thực phù hợp với dự đoán của Einstein và đây là minh chứng đầu tiên của thuyết tương đối rộng.

Theo lý thuyết của mình, Einstein cũng gợi ý rằng ánh sáng của một ngôi sao ở xa dường như sáng hơn khi nó bị uốn cong quanh trường hấp dẫn của một vật trên đường đi của nó.

Không gian bị uốn cong xung quanh các vật thể lớn hoạt động như một ống kính khổng lồ. Từ Trái đất, khi một ngôi sao ở mặt trước đi qua vị trí chính xác giữa chúng ta và một ngôi sao ở phía sau, thấu kính trọng lực tạo thành một vòng tròn Einstein - vòng tròn ánh sáng hoàn hảo.

Nhưng bởi vì các ngôi sao nằm cách xa nhau, nên tỷ lệ nhìn thấy sự sắp xếp hoàn hảo như vậy rất mỏng. Chính Einstein đã nói một cách bi quan trong một bài báo khoa học năm 1936 rằng: "Không có hy vọng để quan sát hiện tượng này một cách trực tiếp".

Một lần nữa, Einstein lại đúng khi không đặt quá nhiều hy vọng. Trong khi các vòng tròn Einstein chỉ từng được quan sát vài lần trong vòng 80 năm kể từ khi nhà vật lý huyền thoại xuất bản bài báo của mình, đến nay chúng ta vẫn chưa thấy vòng tròn hoàn hảo này xuất hiện lại trên bầu trời.

Và bất chấp những tiến bộ kỹ thuật của thế kỷ trước, chúng ta cũng không thể nhìn thấy hình dáng mặt bên kia của vòng Einstein bất đối xứng. Điều này xảy ra khi hai vật thể hơi lệch khỏi vị trí, tạo ra ảo ảnh rằng vị trí của ngôi sao nền đã chuyển đổi. Trong dự đoán của Einstein, hiện tượng này được gọi là thấu kính thiên văn.

Tuy nhiên, nhờ độ phân giải cực kì cao của kính viễn vọng không gian Hubble, các nhà nghiên cứu từ Viện Khoa học Kính thiên văn Không gian cuối cùng đã có thể nhìn thấy hiện tượng bất đối xứng này. Chúng đang hoạt động trong một ngôi sao khác với Mặt trời của chúng ta.

Oswalt nói: "Vòng và độ sáng của nó quá nhỏ để đo được, nhưng sự bất đối xứng của nó đã làm cho ngôi sao ở xa xuất hiện ở vị trí không đúng vị trí thực sự của nó, và phép đo đã được thực hiện".

Kailash Chandra Sahu - tác giả chính và nhà thiên văn học tại Viện Kính viễn vọng Không gian Hoa Kỳ, và nhóm nghiên cứu của ông đã tìm kiếm trên 5.000 ngôi sao để tìm ra sự liên kết bất đối xứng.

Các nhà nghiên cứu đã quan sát sao lùn trắng Stein 2051 B - được sắp xếp bất đối xứng với một ngôi sao ở xa vào tháng 3 năm 2014. Khi vị trí rõ ràng của ngôi sao nền chuyển, các nhà nghiên cứu đã sử dụng các phép đo để ước tính khối lượng sao lùn trắng. Chúng nặng khoảng 68% Mặt trời của chúng ta.

Trước đây, các nhà khoa học đã không thể hình dung được khối lượng và thành phần của Stein 2051 B. Trong hơn một thế kỷ, người ta tin rằng sao lùn trắng gần ngôi sao thứ sáu nhất của Mặt trời và nó có một thành phần bất thường với khối lượng thấp, và một lõi sắt.

Tuy nhiên, những phát hiện mới cho thấy Stein 2051 Bc thực sự giống với sao lùn trắng có kích thước trung bình. Chúng có khối lượng và lõi carbon-oxy tương đối cao.

Người ta cho rằng ít nhất 97% các ngôi sao trong thiên hà là những sao lùn trắng hoặc đang trên đà trở thành sao lùn trắng. Chúng đại diện cho sự kết thúc hành trình tiến hóa của một ngôi sao, và cho một cái nhìn nhanh về quá khứ và tương lai của vũ trụ.

Nguồn: Sciencealert

Đường dây nóng: 0943 113 999

Soha
Báo lỗi cho Soha

*Vui lòng nhập đủ thông tin email hoặc số điện thoại