Nhóm hợp tác giành giải Nobel LIGO vừa công bố một bài báo mô tả chi tiết hơn bao giờ hết về cách nhóm này phân tích các tín hiệu sóng hấp dẫn, phần nào đáp trả một nghiên cứu đăng tải trên tạp chí New Scientist. Nhưng một số nhà vật lí vẫn nói công trình của LIGO có sai sót.
Hầu như chẳng ai nghi ngờ về sự tồn tại của sóng hấp dẫn. Chúng là một dự đoán của thuyết tương đối rộng, một lí thuyết vật lí hết sức thành công. Khi Đài quan trắc Sóng hấp dẫn bằng Giao thoa kế Laser, LIGO, lần đầu tiên công bố đã dò thấy một tín hiệu sóng hấp dẫn vào năm 2016, người ta lập tức ăn mừng chứ chẳng ai bất ngờ cả.
Thế nhưng một đội nghiên cứu tại Viện Niels Bohr ở Copenhagen, Đan Mạch, nêu nghi vấn liệu phép phân tích tín hiệu của LIGO có đáng tin cậy hay không.
Đài quan trắc LIGO. Ảnh: Wikipedia
Các detector LIGO hướng tới phát hiện chính không gian bị co dãn nhịp nhàng. Chúng làm công việc này bằng cách chiếu các tia laser dọc theo các đường ống dài gần 4 km và kiểm tra xem quãng đường truyền của chúng thay đổi như thế nào. Tuy nhiên, các thay đổi này là rất nhỏ, và ngoài sóng hấp dẫn ra các detector còn thu được các tín hiệu nhiễu ngẫu nhiên, ví dụ như những rung động địa chấn yếu.
Để giảm thiểu nguy cơ tín hiệu nhiễu gây ra cảnh báo sai lạc, ban đầu LIGO sử dụng hai detector đặt cách nhau 3000 km. Tín hiệu nhiễu mà mỗi detector thu được sẽ hoàn toàn khác nhau.
Tuy nhiên, nhóm Đan Mạch khẳng định đã tìm thấy các tương đồng trong tín hiệu nhiễu mà cả hai detector thu được khi họ quan sát sóng hấp dẫn đầu tiên đó. Điều này đề xuất rằng khâu xử lí tín hiệu của LIGO đã không đúng cho lắm, theo đội nghiên cứu.
Một nghiên cứu đăng trên New Scientist đã tường thuật toàn bộ chuyện này và làm lộ ra các dị thường trong phần trình bày dữ liệu của LIGO (số ngày 3 tháng Mười Một 2018, trang 28). Bài báo này khiến nhóm LIGO hứa sẽ công khai toàn bộ kĩ thuật phân tích của họ, và nay họ vừa công bố (arxiv/abs/1908.11170).
Nhóm LIGO, lần này được hậu thuẫn thêm bởi một detector thứ ba ở Italy, tin chắc vào các phương pháp của mình, theo bài báo trên. Bài báo nói “chẳng thấy có tương quan dị thường hay ngoài trông đợi nào hết”. Bài báo còn đề xuất rằng phân tích của nhóm Đan Mạch là thiếu sót.
“Nhóm Đan Mạch đã không thèm thực hiện những bước cơ bản trong phân tích,” phát biểu của Patrick Brady tại Đại học Wisconsin-Milwaukee, một phát ngôn viên của LIGO.
Đó là “nhìn trộm” vào dữ liệu, chọn ra những tần số sóng nhất định để phân tích. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu Đan Mạch vẫn khăng khăng rằng việc nhìn trộm là một sai lầm vì nó làm méo mó tín hiệu và khiến việc phân tích không đáng tin cậy. “Các kĩ thuật nhìn trộm dữ liệu mà nhóm LIGO thông qua được biết có các pha biến dạng,” theo lời Andrew Jackson, một phát ngôn viên cho nhóm Đan Mạch.
Jackson và các đồng sự của ông còn phản đối việc LIGO sử dụng dữ liệu “đã làm sạch”. Thủ tục này liên quan đến việc làm giảm mức nổi bật của các tần số trong tín hiệu vốn phát sinh do sự dao động của dây treo các gương dẫn hướng laser trong detector. Nhóm Đan Mạch tin rằng điều này cũng gây ra các méo mó.
Không thể chứng minh như vậy được, theo nhóm Đan Mạch, bởi lẽ LIGO vẫn chưa công bố đủ dữ liệu thô. Tuy nhiên, bài báo mới của LIGO trình bày rằng bốn nhóm độc lập đã phân tích dữ liệu sẵn có, và kết quả của họ đều ủng hộ các kết luận của LIGO.
John Moffatt và Martin Green tại Viện Vật lí Lí thuyết Perimeter ở Canada là những người ngoài cuộc. Họ không tán thành phân tích của nhóm Đan Mạch. “Tôi vẫn cảm thấy rằng phân tích và kết luận của họ là không đúng,” Green nói.
Nguồn: New Scientist
