Vũ trụ giãn nở nhanh hơn dự đoán, tiến gần đến viễn cảnh bị ‘xé toạc’

Vũ trụ đang giãn nở nhanh hơn dự đoán trước đây; phát hiện đáng kinh ngạc này sẽ kiểm nghiệm thuyết tương đối của Albert Einstein, vốn đã đứng vững trước sự thử thách của thời gian, cho đến hiện nay.

Kính thiên văn Hubble đã giúp đo lường khoảng cách đến các ngôi sao chính xác hơn bao giờ hết. Đội ngũ các nhà thiên văn đã phát hiện được điều này khi đang cải tiến kết quả đo lường tốc độ giãn nở hiện tại của vũ trụ, một giá trị gọi là hằng số Hubble, và đã giảm thiểu được mức độ bất định (dao động) của kết quả đo lường xuống chỉ còn 2,4%.

Nhóm nghiên cứu, dẫn đầu bởi nhà vật lý thiên văn từng đoạt giải Nobel, TS Adam Riess từ Viện Khoa học Kính viễn vọng Không gian (Space Telescope Science Institute), đã khám phá ra rằng vũ trụ hiện đang giãn nở với tốc độ nhanh hơn 5 – 9% so với các tính toán trước đó. Một hệ quả của tình trạng này là có thể vũ trụ sẽ bị xé rách thành từng mảnh.

Nếu được xác nhận, sự khác biệt này sẽ có thể cho thấy các thông số đo lường bức xạ phông vi sóng vũ trụ là sai, hoặc có một số hiện tượng vật lý chưa được biết đến đang làm gia tăng tốc độ giãn nở của không gian vũ trụ. Alex Filippenko, một giáo sư ngành thiên văn tại Đại học California tại Berkeley và đồng tác giả của bài viết, nói:

“Nếu bạn thật sự tin vào các số liệu của chúng tôi — và chúng tôi đã đổ máu, mồ hôi, và nước mắt để có được những kết quả đo lường chuẩn,  và hiểu một cách chính xác các mức độ bất định — thì nó sẽ dẫn đến một kết luận rằng [hẳn phải] có một vấn đề nào đó với các phỏng đoán dựa trên các kết quả đo lường bức xạ phông vi sóng vũ trụ, hay ánh sáng tàn dư từ Vụ Nổ lớn (Big Bang).

“Có thể vũ trụ đang trêu đùa chúng ta, hoặc hiểu biết của chúng ta về vũ trụ là chưa toàn diện”.

Một cách giải thích hợp lý là một loại hạt hạ nguyên tử mới (có lẽ là hương vị thứ tư theo giả thuyết của neutrino) vốn có thể đã thay đổi sự cân bằng năng lượng trong vũ trụ vào thời kỳ đầu, cái được gọi là bức xạ tối (với tác dụng làm gia tăng tốc độ giãn nở của vũ trụ). Hay có lẽ thuyết tương đối rộng của Einstein, vốn là nền tảng của Mô hình Chuẩn, có thể hàm chứa chút ít sai sót nào đó. TS Riess đã giải thích như sau trong một tuyên bố:

“Phát hiện đáng kinh ngạc này có thể là một manh mối quan trọng để hiểu được những bộ phận bí ẩn đó của vũ trụ vốn cấu thành nên 95% mọi thứ và không phát xạ ánh sáng, ví như năng lượng tối, vật chất tối, và bức xạ tối”.

Theo Cơ quan Không gian Châu Âu ESA: “Sự tính toán đã được tinh chỉnh của hằng số Hubble này là dựa trên việc đưa ra những thông số khoảng cách chính xác đến cả các thiên hà ở gần và ở xa sử dụng kính viễn vọng Hubble. Các thông số khoảng cách được cải tiến này là nhờ cải tiến và tăng cường thang khoảng cách vũ trụ (cosmic distance ladder), vốn được các nhà thiên văn sử dụng để đo lường khoảng cách chính xác đến các thiên hà.

“Nhóm nghiên cứu đã so sánh các khoảng cách được đo lường này với độ giãn nở của không gian – tính bằng độ căng duỗi của ánh sáng từ các thiên hà đang di chuyển ra xa chúng ta, và hai giá trị này sau đó đã được sử dụng để tính toán hằng số Hubble”.

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng kính viễn vọng Hubble để quan sát các ngôi sao biến quang gọi là Cepheid, và siêu tân tinh loại Ia, cả hai trong số đó đều có độ sáng được biết rõ, từ đó cho phép xác định chính xác khoảng cách tới chúng. Trong vòng hai năm rưỡi qua nhóm nghiên cứu đã đo lường sự chuyển động của khoảng 2.400 ngôi sao Cepheid và khoảng 300 siêu tân tinh loại la.

Chính từ những thông số đo lường này họ đã có thể tính toán tốc độ giãn nở của vũ trụ (hằng số Hubble), là 73,2 km/ giây/ megaparsec (một megaparsec là 3,26 triệu năm ánh sáng). Sử dụng giá trị mới này để tính toán, khoảng cách giữa các vật thể sẽ nhân đôi trong 9,8 tỷ năm.

Tuy rằng nó sẽ không tác động đến chúng ta trong tương lai gần, nhưng rốt cục nó sẽ gây ra một số hậu quả nghiêm trọng đối với vũ trụ chúng ta. Tiến sĩ Brad Tucker, một nhà nghiên cứu người Úc và nhà vật lý học thiên thể tại Trường Đại học Quốc gia Úc, đã trao đổi với trang Business Insider:

“Nếu gia tốc không quá nhanh, vũ trụ sẽ nguội dần khi nó kéo dãn ra, dẫn đến một Vụ đóng băng lớn (Big Freeze).

“Nhưng nếu vũ trụ không thể theo kịp gia tốc giãn nở của chính nó thì sẽ xuất hiện một vụ rách lớn. Vũ trụ sẽ thật sự bị xé rách thành từng mảnh, và đây là một viễn cảnh đáng sợ”.

https://youtu.be/4jztbaCrWeg

.

Tác giả: Troy Oakes, Vision Times.
Đọc bản gốc ở đây.
Quý Khải biên dịch

Xem thêm:

• Liệu có tồn tại nhiều hơn một vũ trụ?
• 3 điều trùng hợp lạ thường trong hệ Mặt trời: Chúng có ý nghĩa gì?
• Khai mở hết thảy bí ẩn của những lời tiên tri: Màn diễn lớn của lịch sử đang ở những phân cảnh cuối cùng?