Trong hơn 20 năm qua, việc vũ trụ đang "phình to" với tốc độ ngày càng tăng được coi như sự thật không cần bàn cãi của giới thiên văn học Đây chính là nền tảng của khái niệm năng lượng tối - thứ lực bí ẩn chiếm gần 70% vũ trụ và được cho là đang đẩy các thiên hà ra xa nhau.
Kể từ năm 1998, khi phát hiện những siêu tân tinh loại Ia ở xa mờ hơn so với độ sáng chuẩn, giới khoa học đã tin rằng vũ trụ đang tăng tốc giãn nở. Phát hiện này còn được trao Giải Nobel Vật lý năm 2011 luôn đó!
Nhưng giờ đây, một nghiên cứu mới từ Đại học Yonsei (Hàn Quốc) đang thách thức trực diện quan điểm này, đặt ra khả năng vũ trụ không còn tăng tốc nữa mà đã bắt đầu... giãn nở chậm dần rồi Nếu điều này đúng thì hàng loạt mô hình vũ trụ học từng được coi là nền tảng có thể phải viết lại từ đầu đấy!
Nghiên cứu gây chấn động này do Giáo sư Young-Wook Lee và team thực hiện, được đăng trên tạp chí Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Nhóm nghiên cứu đã phân tích chi tiết các thiên hà chủ của hàng trăm siêu tân tinh loại Ia và phát hiện điều bị bỏ qua suốt nhiều năm: độ sáng của siêu tân tinh không thực sự ổn định như mọi người vẫn tưởng!
Theo kết quả phân tích, siêu tân tinh xuất hiện trong những thiên hà trẻ thường mờ hơn chút so với siêu tân tinh trong các thiên hà già. Điều này có nghĩa là cái "thước đo" mà các nhà thiên văn dùng để tính khoảng cách và tốc độ giãn nở của vũ trụ có vấn đề rồi. Nếu bản thân siêu tân tinh tối hơn mà lại bị nhầm là xa hơn, thì các kết luận về sự tăng tốc của vũ trụ có thể đã bị... thổi phồng lên không hề nhẹ
Sau khi hiệu chỉnh các sai lệch này, team nghiên cứu đã so sánh lại dữ liệu siêu tân tinh với những quan sát độc lập khác như dao động âm thanh baryon và nền vi sóng vũ trụ. Kết quả cho thấy dữ liệu sau khi hiệu chỉnh khớp hơn với các phép đo độc lập, và điều bất ngờ là chúng không ủng hộ kịch bản giãn nở tăng tốc!
Thay vào đó, chúng gợi ý rằng tốc độ giãn nở của vũ trụ đã đạt đỉnh từ trước và đang chậm lại theo thời gian. Giáo sư Young-Wook Lee viết trong báo cáo rằng những phân tích hiện tại cho thấy năng lượng tối không duy trì sức mạnh ổn định mà đang suy giảm. Đây là mệnh đề đủ sức làm rung chuyển nền tảng của vũ trụ học hiện đại đấy nhé!
Điều đáng nói là kết quả từ Đại học Yonsei không phải xuất hiện một mình. Những năm gần đây, một số dự án quan sát quy mô lớn cũng ghi nhận những dấu hiệu tương tự. Đầu năm nay, dự án DESI của Mỹ - nơi sử dụng dữ liệu từ hàng triệu thiên hà để nghiên cứu sự giãn nở của vũ trụ - cũng đưa ra kết luận rằng vũ trụ có thể đã bước vào thời điểm bước ngoặt và năng lượng tối có dấu hiệu thay đổi theo thời gian.
Việc nhiều nguồn dữ liệu độc lập bắt đầu nghiêng về một xu hướng tương đồng khiến cộng đồng khoa học không thể làm ngơ khả năng rằng mô hình vũ trụ học lâu nay đã bỏ sót một chi tiết quan trọng.
Thông tin này nhanh chóng gây ra những phản ứng trái chiều trong giới thiên văn học toàn cầu. Một số chuyên gia cho rằng nghiên cứu từ Hàn Quốc đã góp phần mở ra lời giải thích khả thi cho "vấn đề căng thẳng Hubble" - mâu thuẫn kéo dài nhiều năm giữa các phép đo khác nhau về tốc độ giãn nở của vũ trụ.
Nếu việc sử dụng siêu tân tinh làm ngọn nến chuẩn chứa sai lệch hệ thống, thì sự khác biệt giữa các phương pháp đo có thể được giải thích dễ dàng hơn. Carlos Frenk, nhà vũ trụ học nổi tiếng của Đại học Durham, đánh giá nghiên cứu này là táo bạo và sâu sắc, đồng thời cho rằng nó xứng đáng được kiểm chứng bằng dữ liệu lớn hơn.
Tuy nhiên, nhiều nhà khoa học khác vẫn giữ thái độ thận trọng. Nhà vũ trụ học Ed Macaulay từ Đại học Queen Mary nhận định rằng kết quả này mới chỉ là tín hiệu ban đầu và chưa đủ sức đảo ngược các mô hình hiện tại. Theo ông, việc tuyên bố vũ trụ đang giãn nở chậm lại cần thêm bằng chứng quan sát trực tiếp.
Thực tế cho thấy nghiên cứu này vẫn tồn tại một số hạn chế đáng chú ý. Trước hết, phương pháp của nhóm Yonsei dựa trên việc ước tính tuổi trung bình của thiên hà chứ không phải đo trực tiếp đặc tính của từng siêu tân tinh.
Trong khi đó, các thiên hà chịu ảnh hưởng của vô số yếu tố như tốc độ hình thành sao, độ kim loại, lượng bụi và cấu trúc nội tại, khiến việc đánh giá độ sáng chuẩn của siêu tân tinh trở nên phức tạp hơn nhiều. Bên cạnh đó, mẫu siêu tân tinh được sử dụng trong nghiên cứu còn khiêm tốn và chưa đủ để mô tả đầy đủ trạng thái của vũ trụ ở thời điểm xa xưa.
Dù vậy, phương pháp hiệu chỉnh này vẫn là bước tiến quan trọng trong nỗ lực khắc phục sai lệch hệ thống - một yếu tố ngày càng được nhìn nhận là nguyên nhân tiềm ẩn của nhiều tranh cãi vũ trụ học.
Một điểm quan trọng khác là nghiên cứu này không hề định xóa sổ hoàn toàn khái niệm năng lượng tối đâu nhé. Mặc dù nhóm nghiên cứu gợi ý rằng năng lượng tối có thể đang suy yếu, họ cũng thừa nhận rằng bản chất thật sự của nó vẫn là một bí ẩn sâu thẳm
Năng lượng tối có thể là một trường vô hướng, một dạng vật chất lạ, một hạt cơ bản chưa được phát hiện hoặc thậm chí là thuộc tính của không thời gian. Việc nó thay đổi theo thời gian không nhất thiết dẫn đến kịch bản vũ trụ co lại trong tương lai. Các nhà khoa học vẫn cần thêm thời gian và dữ liệu để hiểu điều gì đang thực sự diễn ra ở quy mô vũ trụ.
Trong thời gian tới, các dự án quan sát mới sẽ đóng vai trò quyết định trong việc xác thực hoặc bác bỏ xu hướng mà nhóm Yonsei đề xuất. Đài quan sát Vera C. Rubin tại Chile dự kiến sẽ khảo sát hơn 20.000 thiên hà chứa siêu tân tinh trong vài năm tới, cung cấp dữ liệu chi tiết hơn về tuổi sao và đặc tính thiên hà.
Trong khi đó, sứ mệnh Euclid của châu Âu và Kính viễn vọng Không gian Nancy Grace Roman của NASA sẽ cung cấp những phép đo cực kỳ chính xác về sự giãn nở của vũ trụ. Khi những dữ liệu này được kết hợp, giới khoa học sẽ có cơ hội lần đầu tiên đánh giá năng lượng tối một cách trực tiếp và toàn diện hơn.
Nguồn: genk.vn
Kể từ năm 1998, khi phát hiện những siêu tân tinh loại Ia ở xa mờ hơn so với độ sáng chuẩn, giới khoa học đã tin rằng vũ trụ đang tăng tốc giãn nở. Phát hiện này còn được trao Giải Nobel Vật lý năm 2011 luôn đó!
Nhưng giờ đây, một nghiên cứu mới từ Đại học Yonsei (Hàn Quốc) đang thách thức trực diện quan điểm này, đặt ra khả năng vũ trụ không còn tăng tốc nữa mà đã bắt đầu... giãn nở chậm dần rồi Nếu điều này đúng thì hàng loạt mô hình vũ trụ học từng được coi là nền tảng có thể phải viết lại từ đầu đấy!
Nghiên cứu gây chấn động này do Giáo sư Young-Wook Lee và team thực hiện, được đăng trên tạp chí Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Nhóm nghiên cứu đã phân tích chi tiết các thiên hà chủ của hàng trăm siêu tân tinh loại Ia và phát hiện điều bị bỏ qua suốt nhiều năm: độ sáng của siêu tân tinh không thực sự ổn định như mọi người vẫn tưởng!
Theo kết quả phân tích, siêu tân tinh xuất hiện trong những thiên hà trẻ thường mờ hơn chút so với siêu tân tinh trong các thiên hà già. Điều này có nghĩa là cái "thước đo" mà các nhà thiên văn dùng để tính khoảng cách và tốc độ giãn nở của vũ trụ có vấn đề rồi. Nếu bản thân siêu tân tinh tối hơn mà lại bị nhầm là xa hơn, thì các kết luận về sự tăng tốc của vũ trụ có thể đã bị... thổi phồng lên không hề nhẹ
Sau khi hiệu chỉnh các sai lệch này, team nghiên cứu đã so sánh lại dữ liệu siêu tân tinh với những quan sát độc lập khác như dao động âm thanh baryon và nền vi sóng vũ trụ. Kết quả cho thấy dữ liệu sau khi hiệu chỉnh khớp hơn với các phép đo độc lập, và điều bất ngờ là chúng không ủng hộ kịch bản giãn nở tăng tốc!
Thay vào đó, chúng gợi ý rằng tốc độ giãn nở của vũ trụ đã đạt đỉnh từ trước và đang chậm lại theo thời gian. Giáo sư Young-Wook Lee viết trong báo cáo rằng những phân tích hiện tại cho thấy năng lượng tối không duy trì sức mạnh ổn định mà đang suy giảm. Đây là mệnh đề đủ sức làm rung chuyển nền tảng của vũ trụ học hiện đại đấy nhé!
Điều đáng nói là kết quả từ Đại học Yonsei không phải xuất hiện một mình. Những năm gần đây, một số dự án quan sát quy mô lớn cũng ghi nhận những dấu hiệu tương tự. Đầu năm nay, dự án DESI của Mỹ - nơi sử dụng dữ liệu từ hàng triệu thiên hà để nghiên cứu sự giãn nở của vũ trụ - cũng đưa ra kết luận rằng vũ trụ có thể đã bước vào thời điểm bước ngoặt và năng lượng tối có dấu hiệu thay đổi theo thời gian.
Việc nhiều nguồn dữ liệu độc lập bắt đầu nghiêng về một xu hướng tương đồng khiến cộng đồng khoa học không thể làm ngơ khả năng rằng mô hình vũ trụ học lâu nay đã bỏ sót một chi tiết quan trọng.
Thông tin này nhanh chóng gây ra những phản ứng trái chiều trong giới thiên văn học toàn cầu. Một số chuyên gia cho rằng nghiên cứu từ Hàn Quốc đã góp phần mở ra lời giải thích khả thi cho "vấn đề căng thẳng Hubble" - mâu thuẫn kéo dài nhiều năm giữa các phép đo khác nhau về tốc độ giãn nở của vũ trụ.
Nếu việc sử dụng siêu tân tinh làm ngọn nến chuẩn chứa sai lệch hệ thống, thì sự khác biệt giữa các phương pháp đo có thể được giải thích dễ dàng hơn. Carlos Frenk, nhà vũ trụ học nổi tiếng của Đại học Durham, đánh giá nghiên cứu này là táo bạo và sâu sắc, đồng thời cho rằng nó xứng đáng được kiểm chứng bằng dữ liệu lớn hơn.
Tuy nhiên, nhiều nhà khoa học khác vẫn giữ thái độ thận trọng. Nhà vũ trụ học Ed Macaulay từ Đại học Queen Mary nhận định rằng kết quả này mới chỉ là tín hiệu ban đầu và chưa đủ sức đảo ngược các mô hình hiện tại. Theo ông, việc tuyên bố vũ trụ đang giãn nở chậm lại cần thêm bằng chứng quan sát trực tiếp.
Thực tế cho thấy nghiên cứu này vẫn tồn tại một số hạn chế đáng chú ý. Trước hết, phương pháp của nhóm Yonsei dựa trên việc ước tính tuổi trung bình của thiên hà chứ không phải đo trực tiếp đặc tính của từng siêu tân tinh.
Trong khi đó, các thiên hà chịu ảnh hưởng của vô số yếu tố như tốc độ hình thành sao, độ kim loại, lượng bụi và cấu trúc nội tại, khiến việc đánh giá độ sáng chuẩn của siêu tân tinh trở nên phức tạp hơn nhiều. Bên cạnh đó, mẫu siêu tân tinh được sử dụng trong nghiên cứu còn khiêm tốn và chưa đủ để mô tả đầy đủ trạng thái của vũ trụ ở thời điểm xa xưa.
Dù vậy, phương pháp hiệu chỉnh này vẫn là bước tiến quan trọng trong nỗ lực khắc phục sai lệch hệ thống - một yếu tố ngày càng được nhìn nhận là nguyên nhân tiềm ẩn của nhiều tranh cãi vũ trụ học.
Một điểm quan trọng khác là nghiên cứu này không hề định xóa sổ hoàn toàn khái niệm năng lượng tối đâu nhé. Mặc dù nhóm nghiên cứu gợi ý rằng năng lượng tối có thể đang suy yếu, họ cũng thừa nhận rằng bản chất thật sự của nó vẫn là một bí ẩn sâu thẳm
Năng lượng tối có thể là một trường vô hướng, một dạng vật chất lạ, một hạt cơ bản chưa được phát hiện hoặc thậm chí là thuộc tính của không thời gian. Việc nó thay đổi theo thời gian không nhất thiết dẫn đến kịch bản vũ trụ co lại trong tương lai. Các nhà khoa học vẫn cần thêm thời gian và dữ liệu để hiểu điều gì đang thực sự diễn ra ở quy mô vũ trụ.
Trong thời gian tới, các dự án quan sát mới sẽ đóng vai trò quyết định trong việc xác thực hoặc bác bỏ xu hướng mà nhóm Yonsei đề xuất. Đài quan sát Vera C. Rubin tại Chile dự kiến sẽ khảo sát hơn 20.000 thiên hà chứa siêu tân tinh trong vài năm tới, cung cấp dữ liệu chi tiết hơn về tuổi sao và đặc tính thiên hà.
Trong khi đó, sứ mệnh Euclid của châu Âu và Kính viễn vọng Không gian Nancy Grace Roman của NASA sẽ cung cấp những phép đo cực kỳ chính xác về sự giãn nở của vũ trụ. Khi những dữ liệu này được kết hợp, giới khoa học sẽ có cơ hội lần đầu tiên đánh giá năng lượng tối một cách trực tiếp và toàn diện hơn.
Nguồn: genk.vn