Vũ trụ giãn nở nhanh hơn dự đoán

Theo một nghiên cứu mới đây được đăng tải trên tạp chí The Astrophysical Journal, tốc độ giãn nở thực của vũ trụ có thể còn nhanh hơn từ 5-9% so với hình dung trước đây của các nhà khoa học.

Phát hiện đáng kinh ngạc về tốc độ giãn nở của vũ trụ “có thể là manh mối quan trọng cho việc tìm hiểu những phần bí ẩn của vũ trụ, phần chiếm tới 95% của mọi vật và không phát ra ánh sáng, chẳng hạn như năng lượng tối, vật chất tối và bức xạ tối”, theo nhận định của Adam Riess – người đồng đoạt giải Nobel Vật lý năm 2011 cho khám phá về quá trình giãn nở có gia tốc của vũ trụ - trưởng nhóm nghiên cứu về thiên văn học tại Viện Khoa học Kính thiên văn và Đại học Johns Hopkins ở Baltimore.

Để đi đến được phát hiện này, Riess và các cộng sự đã sử dụng kính thiên văn Hubble của NASA để nghiên cứu 2.400 sao Cepheid (sao biến quang) và 300 siêu tân tinh loại Ia, đây là những căn cứ cho phép các nhà khoa học đo lường khoảng cách trong vũ trụ. Sao xung Cephieds giúp đánh giá cường độ ánh sáng, và các siêu tân tinh loại Ia – những vụ nổ dữ dội khiến chấm dứt đời sống của các ngôi sao lớn – bùng lên với một độ sáng biểu kiến.

Nhóm nghiên cứu xác định khoảng cách tới 300 siêu tân tinh, nằm ở một số thiên hà khác nhau, rồi so sánh những số liệu này với quá trình giãn nở vũ trụ, được tính toán bằng cách đo sự kéo dãn ánh sáng từ các thiên hà xa xôi khi chúng di chuyển xa dần khỏi Trái đất (dịch chuyển đỏ), để xác định tốc độ nở rộng của vũ trụ - giá trị này là hằng số Hubble – dựa theo tên nhà thiên văn học nổi tiếng người Mỹ Edwin Hubble.

Gần đây, theo nghiên cứu, giá trị cập nhật mới nhất của hằng số Hubble lên đến 45,5 (dặm/s.megaparsec, 1 megaparsec bằng 3,26 triệu năm ánh sáng.) Như vậy, khoảng cách giữa các thiên thể vũ trụ sẽ tăng gấp đôi sau 9,8 tỷ năm ánh sáng nữa kể từ bây giờ, các nhà khoa học cho biết. Các quan sát mới này góp phần củng cố giả thiết vũ trụ sẽ tiếp tục nở rộng mãi mãi. Và tương lai của một vũ trụ nở rộng thì thật ảm đạm: Theo đó, vũ trụ sẽ lạnh dần đi, cuối cùng trở nên quá lạnh để duy trì sự sống. Kịch bản này được gọi là Vụ đóng băng lớn. Ngoài ra, còn một giả định khác do bị giãn nở quá nhanh vũ trụ có thể bị xé toạc thành từng mảnh (Big Rip.)

Con số tăng từ 5 đến 9% so với ước tính trước đây về hằng số Hubble được nhóm nghiên cứu cho rằng do mấy nguyên nhân: năng lượng tối là một lực bí ẩn, được cho là gây ra gia tốc cho quá trình giãn nở vũ trụ, có thể có tác động mạnh mẽ hơn so với các nhà thiên văn vẫn nghĩ; những tác động chưa thể xác định từ những “bức xạ tối” – một kẻ vô danh, thường là những hạt hạ nguyên tử chuyển động cực nhanh hoặc những hạt vẫn tồn tại từ ngay sau vụ nổ Big Bang; có điều gì đó quan trọng đã bị bỏ sót trong thuyết của Einstein về lực hấp dẫn.

“Chúng ta biết rất ít về những phần tối của vũ trụ. Vì vậy, việc tìm hiểu cách thức chúng đẩy và kéo không gian trong lịch sử vũ trụ là nhiệm vụ hết sức quan trọng,” Lucas Macri, đồng nghiên cứu tại Đại học Texas A&M, cho biết.