Phát hiện bằng chứng năng lượng tối của vũ trụ thay đổi theo thời gian

Những phát hiện này đã được công bố trong một hội nghị vật lý toàn cầu, là một phần của nghiên cứu kéo dài nhiều năm về lịch sử của vũ trụ, tập trung vào năng lượng tối. Các nhà nghiên cứu đã phân tích dữ liệu lấy từ ba năm quan sát của Công cụ quang phổ năng lượng tối (DESI) đặt tại Đài quan sát quốc gia Kitt Peak ở bang Arizona (Mỹ).

"Kết quả DESI gợi ý một cách hấp dẫn về năng lượng tối đang tiến hóa" - Arjun Dey, một nhà vật lý thiên văn tại NOIRLab của Quỹ khoa học quốc gia Mỹ cho biết.

Phân tích mới đã sử dụng dữ liệu từ ba năm quan sát đầu tiên của DESI đối với gần 15 triệu thiên hà và quasar (lõi thiên hà cực kỳ sáng, nơi một lỗ đen siêu lớn đang ngấu nghiến vật chất xung quanh).

Phân tích này, kết hợp với dữ liệu thiên văn vật lý khác, cung cấp bằng chứng ngày càng tăng cho thấy tác động của năng lượng tối có thể đang yếu đi theo thời gian và mô hình chuẩn về cách vũ trụ hoạt động có thể cần phải được sửa đổi.

Các phép đo khác bao gồm ánh sáng còn sót lại từ buổi bình minh của vũ trụ, các ngôi sao phát nổ được gọi là siêu tân tinh và cách ánh sáng từ các thiên hà xa xôi bị uốn cong bởi lực hấp dẫn.

"Những phát hiện mới, cả từ DESI và từ một số thí nghiệm khác, hiện cho thấy bất cứ thứ gì gây ra sự giãn nở của vũ trụ đều có thể đang suy yếu - tức là đang giảm dần sức mạnh. Điều này một lần nữa thay đổi sự hiểu biết cơ bản của chúng ta về bản chất, và đặc biệt là sự hiểu biết của chúng ta về tương lai của vũ trụ. Sự giãn nở sẽ tiếp tục mãi mãi hay sự gia tốc sẽ chậm lại, dừng lại và chuyển thành sự giảm tốc?" – chuyên gia Arjun Dey nhận định.

Thiên hà Phantom - Ảnh: Reuters

Sự kiện Vụ nổ lớn (Big Bang) xảy ra cách đây khoảng 13,8 tỷ năm đã khởi đầu vũ trụ, đồng thời vũ trụ đã mở rộng (giãn nở không ngừng) kể từ đó. Các nhà khoa học năm 1998 đã tiết lộ rằng sự mở rộng (giãn nở) này thực sự đang tăng tốc, với năng lượng tối là lý do được đưa ra trong giả thuyết. Bản chất vật lý của năng lượng tối hiện vẫn chưa được biết rõ.

"Dữ liệu DESI cho chúng ta biết về cách kích thước của vũ trụ đã tăng lên theo thời gian. Chúng ta có thể liên hệ tốc độ phát triển của nó trực tiếp với cường độ hoặc mật độ năng lượng của năng lượng tối tại một thời điểm nhất định, vì năng lượng tối là nguyên nhân khiến tốc độ tăng trưởng đó tăng tốc" - nhà vật lý thiên văn Jeff Newman của Đại học Pittsburgh cho biết.

Thành phần của vũ trụ bao gồm vật chất thông thường - các ngôi sao, hành tinh, khí, bụi và tất cả những thứ quen thuộc trên Trái đất - cũng như vật chất tối và năng lượng tối.

Vật chất thông thường có lẽ chiếm 5% thành phần. Vật chất tối, được biết đến thông qua ảnh hưởng hấp dẫn của nó lên các thiên hà và ngôi sao, có thể chiếm khoảng 27%. Năng lượng tối có thể chiếm khoảng 68%.

"Năng lượng tối chắc chắn là một trong những thành phần khó hiểu và bí ẩn nhất của vũ trụ. Chúng ta vẫn chưa biết nó là gì, nhưng chúng ta có thể phát hiện ra tác động rõ ràng của nó lên sự giãn nở của vũ trụ" – chuyên gia Dey cho biết.

"Tất cả vật chất trong vũ trụ đều có lực hấp dẫn, lực này sẽ làm chậm tốc độ giãn nở. Thay vào đó, chúng ta quan sát thấy sự giãn nở của vũ trụ đang tăng tốc và chúng ta quy hành vi bất ngờ này cho năng lượng tối, một thành phần của vũ trụ tạo ra áp suất đẩy mọi thứ ra xa nhau - giống như lực hấp dẫn âm" – chuyên gia Dey nói thêm.

Những phát hiện mới đã được trình bày tại Hội nghị thượng đỉnh Vật lý toàn cầu của Hiệp hội Vật lý Mỹ tại Anaheim, California.

Anh Duy