Einstein một lần nữa đã đúng khi dự đoán tính ổn định của lỗ đen quay chậm

Lý thuyết hấp dẫn của Einstein đúng thêm một lần nữa.
Einstein một lần nữa đã đúng khi dự đoán tính ổn định của lỗ đen quay chậm
Hình minh họa lỗ đen. Nguồn: Just_Super

Một nhóm các nhà khoa học quốc tế cuối cùng đã chứng minh rằng lỗ đen quay chậm luôn ổn định, một báo cáo từ Tạp chí Quanta tiết lộ.

Năm 1963, nhà toán học Roy Kerr đã tìm ra lời giải cho các phương trình của Einstein mô tả chính xác không thời gian xung quanh cái mà ngày nay được gọi là một lỗ đen quay.

Trong nhiều thập kỷ, các nhà khoa học đã cố gắng chứng minh rằng các loại lỗ đen này là ổn định. Cuối cùng họ đã nghĩ ra một giải pháp chứng minh tính ổn định của nhiều loại lỗ đen Kerr quay chậm. Để làm được như vậy, họ đã xây dựng dựa trên nhiều năm làm việc liên quan đến các mô hình của Kerr.

Các lỗ đen quay ổn định
Nếu một lỗ đen ổn định, nó cuối cùng sẽ trở lại như mô tả toán học của Kerr, ngay cả sau khi nhận được một cú giật mạnh từ sóng hấp dẫn. Nếu những lỗ đen này không ổn định, điều đó có nghĩa là lý thuyết hấp dẫn của Einstein sẽ phải được sửa đổi ở mức cơ bản, và cộng đồng khoa học sẽ phải đánh giá lại những gì họ biết về vũ trụ.

Các nhà khoa học đứng sau công thức mới đã xem xét liệu sóng hấp dẫn va vào lỗ đen có thể gây ra sự gián đoạn đủ để làm thay đổi hoặc thậm chí phá hủy vĩnh viễn một lỗ đen hay không. Để so sánh, một ly rượu sẽ bắt đầu rung và thậm chí có thể vỡ nếu nó gặp đủ sóng âm phù hợp hoàn hảo với tần số cộng hưởng của nó.

Họ đã xem xét một số kết quả, chẳng hạn như sóng hấp dẫn vượt qua chân trời sự kiện của lỗ đen Kerr để đi vào bên trong của nó. Điều này có thể làm thay đổi khối lượng và vòng quay của lỗ đen. Họ cho rằng sóng hấp dẫn cũng có thể tụ lại và quay với năng lượng xung quanh lỗ đen đến mức chúng tạo ra một điểm kỳ dị hoàn toàn mới - một dấu hiệu chắc chắn của sự bất ổn định.

Những người may mắn
Các nhà khoa học bao gồm ba nhà toán học: Jérémie Szeftel từ Đại học Sorbonne, Elena Giorgi của Đại học Columbia, và Sergiu Klainerman của Đại học Princeton. Họ đã xây dựng dựa trên nghiên cứu của những người khác trong lĩnh vực này để cuối cùng chứng minh rằng lỗ đen Kerr là ổn định. “Đã có bốn nỗ lực nghiêm túc”, Klainerman nói, “và chúng tôi tình cờ trở thành những người may mắn”.

Ba nhà toán học đã chứng minh tính ổn định cho các lỗ đen quay chậm, điều này chưa được chứng minh cho các lỗ đen quay nhanh. Công trình của họ cũng chưa được bình duyệt, mặc dù công trình liên quan trước đó của cùng các nhà khoa học đã được phê duyệt để xuất bản.

Demetrios Christodoulou, một nhà toán học tại Viện Công nghệ Liên bang Thụy Sĩ, Zurich, nói với Tạp chí Quanta, kết quả mới tạo nên "một cột mốc quan trọng trong sự phát triển toán học của thuyết tương đối rộng". chúng ta hiểu rõ hơn về các lỗ đen khổng lồ ở trung tâm của nhiều thiên hà trong vũ trụ.

Ngân Nguyễn
Theo Interesting engineering
CÙNG CHUYÊN MỤC
ĐỌC THÊM