Nếu được xác nhận, đây sẽ là một phương pháp hoàn toàn mới để khám phá bí ẩn lớn nhất của vũ trụ.
Theo nhóm nghiên cứu từ Mỹ, Anh và châu Âu, nếu hai hố đen va chạm trong một đám mây vật chất tối, các sóng hấp dẫn lan truyền khắp vũ trụ sẽ mang theo những đặc điểm riêng biệt của môi trường đó. Khi áp dụng mô hình này vào hàng chục lần phát hiện sóng hấp dẫn, họ đã tìm thấy một sự kiện tiềm năng phù hợp với giả thuyết.
“Sử dụng hố đen để tìm kiếm vật chất tối sẽ thật tuyệt vời”, Nhà vật lý học Rodrigo Vicente từ Đại học Amsterdam, Hà Lan, nhận định. “Chúng ta sẽ có thể khảo sát vật chất tối ở những quy mô nhỏ hơn bao giờ hết”.
Lý thuyết tương đối rộng của Einstein, công bố năm 1916, đã mô tả trọng lực là sự cong của không-thời gian và dự đoán sự tồn tại của sóng hấp dẫn. Tuy nhiên, phải đến năm 2015, những gợn sóng này mới được phát hiện trực tiếp, mở ra một kỷ nguyên mới trong thiên văn học.
Mỗi sự kiện sóng hấp dẫn mang theo thông tin quý giá về các vật thể tham gia, từ sự hợp nhất của các hố đen, sao neutron, cho đến những vật thể kỳ lạ hơn như lỗ sâu. Giờ đây, các nhà khoa học đặt câu hỏi liệu những tín hiệu này có thể giúp giải mã một bí ẩn khác: vật chất tối – loại vật chất vô hình chỉ tương tác với vật chất thường thông qua lực hấp dẫn.
Các nhà nghiên cứu đã phát triển một mô hình vật chất tối từ các hạt siêu nhẹ, có khả năng tạo thành trường và tương tác với môi trường cực đoan như gần hố đen.
Họ giả định rằng năng lượng quay của hố đen có thể ảnh hưởng đến các đám mây vật chất tối, và ngược lại, những đám mây này sẽ thay đổi động lực học của các hố đen khi chúng va chạm, để lại dấu vết trong sóng hấp dẫn.
Khi áp dụng mô hình này vào 28 phát hiện của mạng lưới quan sát sóng hấp dẫn LVK (LIGO, Virgo, KAGRA), 27 tín hiệu cho thấy các mẫu xuất phát từ chân không.
Tuy nhiên, sự kiện đặc biệt có tên GW190728, được phát hiện vào tháng 7/2019, lại cho thấy một mẫu phù hợp với việc một cặp hố đen hợp nhất trong đám mây vật chất tối dày đặc.
Mặc dù kết quả này rất thú vị, các nhà nghiên cứu nhấn mạnh cần thận trọng. “Độ ý nghĩa thống kê của điều này không đủ cao để khẳng định việc phát hiện ra vật chất tối, và cần thực hiện các kiểm tra thêm bởi các nhóm độc lập”, Nhà vật lý học Josu Aurrekoetxea từ Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) cho biết.
Ông cũng lưu ý rằng: “Nếu không có các mô hình sóng như của chúng tôi, chúng ta có thể đang phát hiện các vụ hợp nhất hố đen trong môi trường vật chất tối, nhưng lại phân loại chúng theo hệ thống là đã xảy ra trong chân không”.
Vật chất tối vẫn là một bí ẩn lớn, với nhiều giả thuyết về bản chất của nó. Dù vậy, nghiên cứu này mở ra một hướng đi đầy hứa hẹn, cho phép các nhà khoa học sử dụng sóng hấp dẫn như một công cụ mới để vén màn bí mật về thành phần vô hình nhưng chiếm phần lớn vũ trụ của chúng ta.
Ghế cạnh cửa sổ luôn là vị trí được nhiều hành khách ưa chuộng. Không chỉ tránh được sự ồn ào ở lối đi, người ngồi cạnh cửa sổ còn có thể ngắm bầu trời và mặt đất từ trên cao.
Tuy nhiên, nếu quan sát kỹ, nhiều người sẽ nhận ra trên một số cửa sổ máy bay có một lỗ nhỏ nằm gần phía dưới của tấm kính. Chi tiết này thường chỉ dễ thấy khi nhìn sát vào cửa sổ.
Trước đây, khi máy bay bay ở độ cao thấp hơn, cửa sổ không cần đến lỗ này. Chỉ từ khi hàng không dân dụng phát triển với các dòng máy bay phản lực bay cao hơn, nơi chênh lệch áp suất giữa bên trong và bên ngoài cabin rất lớn, thì các lỗ nhỏ này đã trở thành tiêu chuẩn trong hầu hết cửa sổ máy bay hiện đại.
Lỗ nhỏ đó thường được gọi là "lỗ thông hơi" hoặc "lỗ thoát khí". Nó có nhiệm vụ giúp duy trì sự cân bằng chênh lệch áp suất giữa bên trong khoang hành khách và môi trường bên ngoài máy bay.
Trên hầu hết máy bay thương mại, cửa sổ được thiết kế với lỗ thông hơi nhằm giảm áp suất giữa lớp kính ngoài cùng và lớp kính ở giữa.
Vì sao cửa sổ máy bay cần có lỗ thoát khí?
Cửa sổ máy bay thường được cấu tạo từ ba lớp kính riêng biệt.
Lớp kính nằm gần hành khách nhất chủ yếu mang tính thẩm mỹ và bảo vệ bề mặt bên trong. Đây cũng là lớp kính mà hành khách thường tựa đầu vào khi nhìn ngắm cảnh vật bên dưới.
Trong khi đó, lớp kính ở giữa và lớp kính ngoài cùng mới là các bộ phận chịu lực chính, có nhiệm vụ bảo vệ khoang hành khách trước môi trường áp suất thấp ở bên ngoài thân máy bay.
Việc sử dụng nhiều lớp kính nhằm tăng mức độ an toàn. Nếu lớp kính ngoài cùng gặp sự cố như nứt hoặc vỡ, lớp kính ở giữa vẫn có thể đóng vai trò bảo vệ dự phòng cho khoang hành khách.
Do đảm nhiệm vai trò dự phòng, lớp kính ở giữa cần duy trì mức áp suất tương tự lớp kính ngoài. Lỗ thoát khí giúp áp suất được cân bằng dần dần giữa các lớp kính, tránh xảy ra thay đổi áp suất đột ngột khi có sự cố.
Nhờ đó, nếu lớp kính ngoài bị hỏng, sự chênh lệch áp suất sẽ không diễn ra tức thời, góp phần bảo đảm an toàn cho cabin.
Điều gì xảy ra nếu cửa sổ máy bay không có lỗ thoát khí?
Nếu không có lỗ thoát khí, hiện tượng dễ nhận thấy nhất là hơi nước tích tụ trên cửa sổ.
Điều này không chỉ ảnh hưởng đến tầm nhìn của hành khách mà còn gây khó khăn cho tiếp viên hàng không trong việc quan sát bên ngoài cabin. Trong các tình huống khẩn cấp, tiếp viên cần kiểm tra xem có cháy, khói hoặc mảnh vỡ xuất hiện bên ngoài máy bay hay không trước khi tiến hành sơ tán.
Ngoài ra, cửa sổ bị mờ hơi nước cũng khiến lực lượng cứu hộ bên ngoài khó quan sát vào bên trong cabin khi cần thiết.
Không chỉ ảnh hưởng đến tầm nhìn, việc thiếu lỗ thoát khí còn có thể khiến các gioăng quanh cửa sổ xuống cấp nhanh hơn theo thời gian. Điều này làm tăng nhu cầu bảo trì và nguy cơ xuất hiện rò rỉ áp suất không khí.
Ở các máy bay hiện đại, vốn thường hoạt động ở độ cao lớn và yêu cầu cabin phải được điều áp, bất kỳ rò rỉ áp suất nào cũng có thể ảnh hưởng đến an toàn chuyến bay.
Đó cũng là lý do lỗ thoát khí trở thành chi tiết quan trọng trong thiết kế cửa sổ máy bay ngày nay.
Theo dữ liệu từ NASA/JPL và các đài quan sát thiên văn quốc tế, tiểu hành tinh mang tên 2026 JH2 được phát hiện ngày 10/5 bởi dự án Mt. Lemmon Survey tại bang Arizona, Mỹ.
Vật thể này thuộc nhóm tiểu hành tinh gần Trái Đất (Near-Earth Object - NEO), quay quanh Mặt Trời theo quỹ đạo hình elip với chu kỳ khoảng 3,7 năm.
Các nhà khoa học ước tính 2026 JH2 có đường kính 15-35m, tương đương kích thước thiên thạch Chelyabinsk từng phát nổ trên bầu trời Nga năm 2013.
Theo tính toán hiện tại, vào khoảng 5h ngày 19/5 theo giờ Việt Nam, 2026 JH2 sẽ bay ngang Trái Đất ở khoảng cách khoảng 91.000km tính từ bề mặt hành tinh. Khoảng cách này tương đương khoảng 1/4 khoảng cách từ Trái Đất tới Mặt Trăng.
Tiểu hành tinh di chuyển với vận tốc khoảng 32.000km/h nhưng không có nguy cơ va chạm với Trái Đất. Các nhà thiên văn học cho biết quỹ đạo của nó đã được xác định đủ chính xác để loại trừ khả năng đâm vào hành tinh của chúng ta trong lần tiếp cận này.
Ở khoảng cách gần nhất, 2026 JH2 sẽ nằm bên ngoài quỹ đạo vệ tinh địa tĩnh, nhưng vẫn gần Trái Đất hơn một số tàu vũ trụ hoạt động ở quỹ đạo xa như kính thiên văn không gian TESS.
Do có độ sáng biểu kiến khoảng cấp sao 11,5, tiểu hành tinh này có thể được quan sát bằng kính thiên văn nhỏ trong điều kiện thời tiết thuận lợi. Ngoài ra, người yêu thiên văn cũng có thể theo dõi trực tuyến thông qua chương trình phát sóng của Dự án Kính thiên văn ảo (Virtual Telescope Project) tại Ý.
Các chuyên gia cho biết những lần tiểu hành tinh cỡ vài chục mét bay gần Trái Đất như vậy không quá phổ biến, dù mỗi năm vẫn có nhiều vật thể nhỏ hơn lao vào khí quyển hành tinh và cháy rực tạo thành các sao băng "quả cầu lửa".
Trong những năm tới, giới khoa học tiếp tục theo dõi sát nhiều tiểu hành tinh lớn khác có quỹ đạo tiếp cận Trái Đất, nổi bật nhất là tiểu hành tinh 99942 Apophis.
Theo NASA, Apophis có đường kính hơn 340m và sẽ bay cách Trái Đất khoảng 32.000km vào ngày 13/4/2029. Đây được xem là một trong những lần tiếp cận gần nhất của một tiểu hành tinh lớn từng được ghi nhận trong lịch sử quan sát hiện đại.
Dù vậy, NASA hiện xác định Apophis không có nguy cơ va chạm với Trái Đất trong ít nhất 100 năm tới. Cơ quan này dự kiến sử dụng tàu OSIRIS-APEX để nghiên cứu tiểu hành tinh sau lần bay sượt năm 2029.
Một tiểu hành tinh khác từng thu hút sự chú ý gần đây là 2024 YR4, sau khi các tính toán ban đầu từng cho thấy vật thể này có xác suất nhỏ va chạm với Trái Đất hoặc Mặt Trăng trong tương lai. Tuy nhiên, các dữ liệu cập nhật hiện nay cho thấy không có nguy cơ va chạm đáng kể.
Nhu cầu năng lượng toàn cầu đang tăng nhanh khi ngày càng nhiều thiết bị, phương tiện và hệ thống được kết nối vào lưới điện. Điều này đặt ra thách thức lớn đối với việc mở rộng các nguồn năng lượng tái tạo như điện mặt trời, nhất là khi so sánh với công suất rất lớn của các lò phản ứng hạt nhân hiện đại.
Trong khi xây dựng nhà máy điện hạt nhân đòi hỏi khoản đầu tư cơ sở hạ tầng rất lớn, việc phát triển các trang trại điện mặt trời quy mô tương đương cũng không hề rẻ. Chi phí không chỉ nằm ở việc lắp đặt hàng triệu tấm pin mà còn bao gồm hệ thống lưu trữ điện, truyền tải và kết nối với lưới điện.
Điều đó cho thấy việc thay thế hoàn toàn điện hạt nhân bằng điện mặt trời vẫn là thách thức lớn ở thời điểm hiện nay.
Tuy vậy, nhiều quốc gia đang triển khai các giải pháp nhằm mở rộng quy mô điện mặt trời, từ quy hoạch quỹ đất chuyên dụng đến tận dụng mái nhà và các bãi đỗ xe.
Cần hơn 8,5 triệu tấm pin mặt trời để tương đương một lò phản ứng hạt nhân
Công suất là chỉ số quan trọng để đánh giá khả năng sản xuất điện của một nguồn năng lượng. Đây cũng là cơ sở xác định lượng điện mà hệ thống có thể cung cấp cho lưới điện trước khi quá tải.
Một trong những ưu điểm nổi bật của điện hạt nhân là công suất rất lớn. Trung bình, một lò phản ứng hạt nhân có công suất khoảng 900MW, trong khi những tổ máy lớn hơn có thể đạt tới 1.600MW.
Trong khi đó, một tấm pin mặt trời thông thường chỉ tạo ra khoảng 400-460W trong điều kiện nắng tối ưu. Nếu giả định công suất này được duy trì liên tục, cần khoảng 4 triệu tấm pin để đạt mức công suất tương đương một lò phản ứng hạt nhân 900MW.
Tuy nhiên, thực tế còn phụ thuộc vào hệ số công suất - tỷ lệ giữa sản lượng điện thực tế và công suất tối đa theo thiết kế. Điện hạt nhân có hệ số công suất trung bình khoảng 93%, nghĩa là sản lượng gần như ổn định quanh năm. Ngược lại, điện mặt trời chỉ đạt khoảng 24% do phụ thuộc vào thời tiết, thời gian trong ngày và mùa trong năm.
Với hệ số công suất này, sản lượng thực tế của một tấm pin 400W chỉ còn khoảng 96W. Do đó, để tạo ra mức công suất tương đương khoảng 837MW, tương ứng 93% công suất của một lò phản ứng 900MW thì cần tới khoảng 8,7 triệu tấm pin mặt trời.
Con số này vẫn dựa trên giả định điều kiện bức xạ mặt trời thuận lợi. Trên thực tế, việc duy trì cường độ ánh sáng tối ưu trên diện tích lắp đặt khổng lồ như vậy là điều rất khó đạt được. Đây cũng là một trong những nguyên nhân khiến các dự án điện mặt trời cần thời gian dài để hoàn vốn.
Thách thức lớn nhất là diện tích lắp đặt
Không gian là rào cản lớn đối với việc phát triển điện mặt trời ở quy mô rất lớn.
Dù không hề nhỏ, ngay cả nhà máy điện hạt nhân lớn nhất tại Mỹ cũng chỉ chiếm diện tích khoảng 2,6km². Trong khi đó, một nhà máy điện mặt trời có công suất tương đương sẽ cần hơn 36km² đất.
Không nhiều nơi trên thế giới sở hữu những vùng đất bằng phẳng, có cường độ bức xạ cao và đủ rộng để triển khai các dự án điện mặt trời quy mô như vậy. Ngay cả khi có điều kiện tự nhiên phù hợp, việc bố trí quỹ đất cũng là một thách thức không nhỏ.
Để khắc phục hạn chế này, nhiều quốc gia đang tìm cách tận dụng các không gian sẵn có. Chẳng hạn, Pháp đã ban hành luật yêu cầu các bãi đỗ xe có diện tích trên 1.500m² phải được che phủ tối thiểu 50% bằng hệ thống pin mặt trời.
Giải pháp này không chỉ giúp tăng sản lượng điện tái tạo mà còn góp phần giảm hiệu ứng đảo nhiệt tại các bãi đỗ xe. Dù cần rất nhiều công trình như vậy để đạt công suất tương đương một lò phản ứng hạt nhân, đây vẫn được xem là hướng đi khả thi mà nhiều quốc gia phát triển có thể áp dụng.
