Sóng hấp dẫn là những gợn sóng trong không-thời gian do sự va chạm của các vật thể nặng như lỗ đen hoặc sao neutron.
Những sóng này mang thông tin về nguồn gốc của chúng và bản chất của lực hấp dẫn, cũng như tiết lộ những hiểu biết sâu sắc về cấu trúc và sự tiến hóa của vũ trụ.
Xem thêm:
Âm thanh sóng hấp dẫn lần đầu được nghe thấy trong Vũ trụ
Khám phá bí ẩn vũ trụ: Sóng hấp dẫn là gì và tại sao nó quan trọng trong nghiên cứu vũ trụ.
Làm thế nào sóng hấp dẫn có thể giúp chúng ta đo lường vũ trụ
Khi sóng hấp dẫn gặp một thiên hà trên đường đi của chúng, chúng bị uốn cong hoặc biến dạng do lực hấp dẫn của thiên hà, tạo ra nhiều hình ảnh hoặc biến dạng nguồn gốc của chúng.
Hình dạng và số lượng của những hình ảnh này phụ thuộc vào vị trí và khối lượng của thiên hà, được gọi là thấu kính hấp dẫn. Mặc dù hiện tượng thấu kính hấp dẫn của sóng này vẫn chưa được quan sát, nhưng nó được cho là sẽ xảy ra trong tương lai khi các đài quan sát hiện tại và tương lai phát hiện ra nhiều sự kiện này hơn.
Một nhóm các nhà nghiên cứu đã đề xuất một phương pháp mới sử dụng phân tích thống kê các sự kiện sóng hấp dẫn để suy ra các tham số vũ trụ như hằng số Hubble và mật độ vật chất trung bình của vũ trụ.
Một Phương Pháp Mới cho Các Nghiên Cứu Vũ Trụ Học
Hằng số Hubble đo tốc độ giãn nở của vũ trụ. Nó là một tham số quan trọng trong vũ trụ học, nhưng giá trị chính xác của nó vẫn chưa chắc chắn. Có nhiều phương pháp khác nhau để đo nó, chẳng hạn như sử dụng siêu tân tinh hoặc ánh sáng cổ đại.
Một phương pháp mới được đề xuất là sử dụng thống kê để tính toán hằng số Hubble. Thống kê này phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau, chẳng hạn như số lượng và khoảng cách của sóng hấp dẫn, số lượng thiên hà bẻ cong, hình dạng và sự giãn nở của vũ trụ.
Phương pháp này so sánh số liệu thống kê để xác định hằng số Hubble phù hợp nhất. Tuy nhiên, nó đòi hỏi một lượng lớn dữ liệu về sóng hấp dẫn, vốn sẽ chỉ có sẵn với các máy dò sóng hấp dẫn mới và tiên tiến hơn vào khoảng năm 2030.
Ưu Điểm và Thách Thức của Thấu Kính Hấp Dẫn
Việc sử dụng thấu kính sóng hấp dẫn mang lại những lợi thế so với các kỹ thuật hiện tại trong nghiên cứu vũ trụ học. Không giống như sóng ánh sáng, sóng hấp dẫn không bị ảnh hưởng bởi bụi và khí trong không gian giữa các thiên hà, những thứ có thể làm tín hiệu bị méo hoặc mờ.
Phát hiện sóng hấp dẫn qua thấu kính mạnh sẽ là một bước đột phá khoa học quan trọng, cung cấp một phương pháp mới để đo lường và nghiên cứu vũ trụ. Tuy nhiên, có những thách thức và sự không chắc chắn liên quan đến phương pháp này, chẳng hạn như tính đến nhiễu và sai lệch lựa chọn trong dữ liệu, cũng như những sai lệch so với lý thuyết tương đối rộng hoặc mô hình vũ trụ tiêu chuẩn.
Nguồn: APS JOURNALS