Quỹ đạo kỳ lạ của một ngôi sao quanh lỗ đen một lần nữa chứng minh Einstein đã đúng

Thuyết tương đối rộng của Albert Einstein tiếp tục chứng minh giá trị của mình, 108 năm sau thời điểm được công bố chính thức.

Sau gần 3 thập kỷ quan sát S2 - ngôi sao nằm gần nhất so với lỗ đen khổng lồ nằm tại trung tâm Dải Ngân hà - cuối cùng các nhà khoa học cũng phát hiện ra những thay đổi nhỏ trong quỹ đạo bay của thiên thể xa xôi.

S2 bay với quỹ đạo hình elip kéo dài tới hơn 15 năm, và vừa tiếp cận lỗ đen khổng lồ Sagittarius A* vào cuối năm ngoái; cụ thể, S2 chỉ cách Sagittarius A* 20 tỷ kilomet. Nếu mô tả lực hấp dẫn của Isaac Newton là đúng, S2 sẽ giữ nguyên quỹ đạo của mình so với lần bay trước. Nhưng thực tế, điều này đã không xảy ra.

Quỹ
Các quỹ đạo của S2 tạo ra một hình "spirograph" trong không gian.

Theo quan sát của các nhà khoa học, S2 đã bay chệch đi so với quỹ đạo của 16 năm về trước, khi trục hình elip (tạo nên từ quỹ đạo bay của S2) lệch chút đỉnh. Những chi tiết này được nêu rõ trong báo cáo thực hiện bởi nhóm tới từ Đài Thiên văn Rất Lớn trực, và đăng tải trên tạp chí Astronomy & Astrophysics.

Quỹ đạo của S2 và những ngôi sao khác quanh lỗ đen Sagittarius A* - Video: Đài thiên văn Nam Châu ÂU (ESO).

Trong thuyết tương đối rộng, hiện tượng tạo ra quỹ đạo cong này có tên khoa học là “đường trắc địa Schwarzschild”, đặt theo tên nhà vật lý thiên văn Karl Schwarzschild, người đã góp công lớn trong việc giải nghĩa thuyết tương đối rộng.

Do ảnh hưởng của lỗ đen khổng lồ, quỹ đạo di chuyển mới của ngôi sao S2 tạo ra một hình “spirograph” như được mô tả trong video dưới đây, và đồng thời cho thấy thuyết tương động rộng đã lại đúng!

Họa sĩ của ESO mô tả đường bay của ngôi sao S2 - (Video: ESO).

Các nhà khoa học khẳng định việc theo dõi đường bay của S2 cho phép họ nghiên cứu sâu hơn về những vật chất vô hình trong mắt thường, trong số đó có những lỗ đen nhỏ hơn hay vật chất tối, tồn tại quanh Sagittarius A*. Bằng cách này, chúng ta có thể hiểu hơn về cách những lỗ đen sinh trưởng theo thời gian.

Từ khóa liên quan: