Trong bài báo công bố trên tạp chí “Physical Review Letters” của Hội Vật lý Mỹ, các nhà khoa học đã mô tả kết quả phân tích các tín hiệu ghi nhận được trong ngày 4/1/2017 tại 2 đầu dò ở Đài quan trắc sóng hấp dẫn bằng giao thoa kế laser (LIGO) đặt tại Washington (Mỹ). Hơn 3 tỷ năm trước, xảy ra vụ va chạm 2 lỗ đen khối lượng bằng 31 và 19 lần khối lượng mặt trời. Kết quả của vụ va chạm này là sự hình thành một lỗ đen mới với khối lượng gần bằng 49 lần khối lượng ngôi sao của chúng ta. Phần vật chất còn lại đã biến đổi thành năng lượng sóng hấp dẫn.
Phát hiện đầu tiên về sóng hấp dẫn, của Đài quan trắc LIGO, được công bố ngày 11/2/2016 là bước ngoặt thật sự trong vật lý và thiên văn. Đây được xem là chứng cớ khẳng định một trong những tiên đoán trong thuyết tương đối rộng của Albert Einstein, là điềm báo trước của kỷ nguyên thiên văn sóng hấp dẫn.
“Việc phát hiện tín hiệu sóng hấp dẫn tiếp theo nhờ Đài quan trắc LIGO, được ký hiệu là GW170104, đã khẳng định thành công của Chương trình mô phỏng hành vi các hệ thống lỗ đen kép của chúng tôi” - Nữ Giáo sư Alessandra Buonanno ở Đại học Maryland – College Park (Mỹ), cho biết như vậy.
Bà Buonanno đã chỉ đạo việc tạo ra mô hình mô tả bức xạ sóng hấp dẫn, sinh ra trong giai đoạn cuối của quá trình các lỗ đen quay xung quanh nhau, trước khi va vào nhau. “Nhân dịp ghi nhận được tín hiệu sóng hấp dẫn lần thứ ba, chúng tôi đã thu thập được chứng cớ cho thấy ít nhất có 1 trong các lỗ đen quay xung quanh trục không song song với trục chuyển động quỹ đạo của chúng” - bà Buonanno cho biết.
Giáo sư Susan Scott ở Trường Đại học Vật lý và Công nghệ thuộc Đại học Quốc gia Australia nhấn mạnh rằng phát hiện mới nhất về sóng hấp dẫn chứng tỏ các lỗ đen trong hệ kép thậm chí có thể quay theo 2 hướng khác nhau. Điều này mở ra hướng nghiên cứu mới đối với quá trình hình thành hệ thống kép.
Va chạm lần thứ 3 được ghi nhận là vết tích liên kết các lỗ đen, xảy ra trước các va chạm dẫn tới phát sóng hấp dẫn đã được ghi nhận trong 2 lần đầu. So sánh thời gian tín hiệu đến 2 đầu dò có thể xác định gần chính xác vị trí nguồn phát sóng. Khối lượng vật chất hình thành trong va chạm GW170104 nằm giữa khối lượng các lỗ đen trong lần quan sát đầu tiên (bằng khoảng 62 lần khối lượng mặt trời) và trong lần quan sát thứ hai (bằng khoảng 21 lần khối lượng mặt trời).
“Bằng cách này, chúng ta đã có thể tiếp tục khẳng định luận điểm về khả năng tồn tại các lỗ đen có khối lượng vượt quá 20 lần khối lượng mặt trời, tức là những đối tượng không được biết đến trước khi có các quan sát của LIGO - ông David Shoemaker, người phát ngôn của LIGO, cho biết - Điều khác thường là chúng ta có thể phát biểu và thử nghiệm giả thuyết về những quá trình cực đoan kỳ lạ, xảy ra cách chúng ta hàng tỷ năm ánh sáng”.
