Phát hiện sóng hấp dẫn bí ẩn, khoa học nghi ngờ đến từ vũ trụ song song

Các nhà khoa học phát hiện tín hiệu sóng hấp dẫn GW190521 không khớp với mô hình hố đen thông thường và đề xuất giả thuyết táo bạo: nó đến từ một vũ trụ song song với chúng ta.

Theo trang Science Alert, vào tháng 5-2019, hệ thống đài quan sát sóng hấp dẫn LIGO (Mỹ) và Virgo (châu Âu) phát hiện một sự kiện chỉ kéo dài chưa đầy 0,1 giây, được đặt tên GW190521. Thay vì dạng sóng kéo dài và tăng dần quen thuộc khi hai hố đen quay xoắn ốc rồi nhập lại, tín hiệu lần này chỉ là một cú chớp ngắn gọn.

Khi đó các nhà khoa học lý giải hiện tượng này là hai hố đen tình cờ sượt qua nhau, rơi vào cùng một giếng hấp dẫn và nhập thành một hố đen mới. 

Gần đây một nhóm nghiên cứu do Qi Lai (Đại học Hàn lâm Khoa học Trung Quốc) dẫn đầu đã đề xuất giả thuyết táo bạo hơn: GW190521 có thể là tiếng vọng từ một vũ trụ song song, truyền tới chúng ta qua một hố sâu (wormhole). 

Hố đen và hố sâu: hai khái niệm dễ nhầm lẫn

Hố đen (black hole) là vùng không gian có lực hấp dẫn mạnh đến mức ánh sáng cũng không thể thoát ra. Chúng hình thành khi các ngôi sao khổng lồ sụp đổ.

Còn hố sâu (wormhole) là một cấu trúc chỉ tồn tại trong lý thuyết vật lý, giống như "đường hầm" xuyên qua không - thời gian. Nó có thể nối hai điểm rất xa nhau, thậm chí hai vũ trụ khác nhau.

Trong khi hố đen "nuốt chửng" mọi thứ, hố sâu được hình dung như một "cửa ngõ vũ trụ". Cho đến nay, chưa có bằng chứng quan sát trực tiếp nào xác nhận sự tồn tại của chúng.

Vì sao GW190521 gợi ý về hố sâu?

Trong các vụ hợp nhất hố đen thông thường, sóng hấp dẫn có dạng "tiếng chim hót" biên độ tăng dần khi hai hố đen tiến lại gần. Nhưng GW190521 lại thiếu hoàn toàn giai đoạn này.

Nhóm của Qi Lai đặt ra giả thuyết: sau khi hai hố đen hợp nhất, thay vì tạo ra ngay một hố đen mới, một hố sâu ngắn ngủi có thể đã hình thành rồi nhanh chóng sụp đổ. Sự kiện này chỉ để lại một cú chớp sóng duy nhất mà LIGO và Virgo kịp ghi nhận.

Khi so sánh mô hình toán học giữa hai kịch bản là hợp nhất hố đen và sụp đổ hố sâu, kết quả cho thấy cả hai đều khớp dữ liệu. Kịch bản hố đen nhỉnh hơn đôi chút, nhưng chưa đủ để loại bỏ khả năng hố sâu.

Gần đây, sự kiện GW231123, vụ hợp nhất hố đen lớn nhất từng được phát hiện, tạo ra vật thể nặng gấp 225 lần Mặt trời cũng cho thấy tín hiệu ngắn tương tự GW190521. So sánh những sự kiện này trong tương lai sẽ giúp các nhà khoa học kiểm chứng giả thuyết hố sâu.

Chúng ta có đang chạm tới vũ trụ khác?

Giả thuyết hố sâu mở ra viễn cảnh hấp dẫn: con người có thể đã thoáng "nghe thấy" âm vang từ một vũ trụ song song. Để khẳng định điều này cần đến những lý thuyết vật lý mới và dữ liệu quan sát phong phú hơn.

Các nhà nghiên cứu nhấn mạnh rằng còn quá sớm để tuyên bố hố sâu hay vũ trụ song song thực sự tồn tại. Nhưng GW190521 cho thấy vũ trụ vẫn ẩn chứa nhiều bí ẩn, và đôi khi chỉ một cú chớp ngắn ngủi cũng đủ làm lung lay những hiểu biết hiện tại.