Vũ trụ đang giãn nở quá nhanh đối với vật lý hiện tại để giải thích
Kính viễn vọng Hubble đã đang được sử dụng để đo sự giãn nở của vũ trụ. Đó là một trong những phép đo chính xác nhất cho sự giãn nở của vũ trụ từng được thực hiện, và nó xác nhận một số thứ khiến các nhà khoa học phải đắn đo suy nghĩ. Vũ trụ dường như đang giãn nở nhanh hơn so với các phép đo bức xạ nền vũ trụ của chúng ta đã chỉ ra rằng nó nên là như vậy, cho thấy một trong hai phép đo là sai, hoặc sự giãn nở đang bị ảnh hưởng bởi một lực lạ.
Khi vũ trụ mở rộng, các thiên hà cách xa nhau hơn. Các cuộc điều tra theo cách thức này đã là trọng tâm của một số khám phá quan trọng nhất trong vũ trụ học trong thế kỷ trước, nhưng có vẻ như chúng ta vẫn chưa thực hiện được.
Chúng ta có thể đo chính xác tốc độ mà một thiên hà đang di chuyển ra khỏi chúng ta từ mức độ bước sóng của ánh sáng đã giãn ra (được gọi là sự dịch chuyển đỏ). Đo khoảng cách thì khó hơn, bằng cách dựa vào độ sáng của các ngôi sao cụ thể và chính các siêu tân tinh được gọi là "nến tiêu chuẩn". So sánh độ sáng của chúng với siêu tân tinh có thể suy ra khoảng cách.
Sử dụng các phép đo chính xác hơn của Hubble của một số nến tiêu chuẩn nhất định, một bài báo được công bố trên tạp chí Astrophysical Journal báo cáo rằng hằng số Hubble (một thước đo của sự mở rộng của vũ trụ) là 67 km/s/Mpc. Điều này có nghĩa rằng cứ thêm 1 triệu parsec (3,3 triệu năm ánh sáng), một thiên hà dịch ra xa chúng ta, thì tốc độ của nó tăng 67 km mỗi giây.
Ba bước mà các nhà thiên văn học sử dụng để đo tốc độ giãn nở của vũ trụ:
1) Sử dụng Hubble để đo khoảng cách các sao được gọi là các sao biến đổi Cepheid, thông qua parallax.
2) Áp dụng việc hiệu chuẩn từ Cepheids trong những thiên hà gần đó mà gần đây đã phát hiện có các siêu tân tinh Loại Ia.
3) Biết khoảng cách tới các siêu tân tinh này, hiệu chuẩn để đo khoảng cách tới những thiên hà xa xôi mà chúng ta không thể nhìn thấy Cepheids.
Vấn đề ở chỗ kết quả này cho thấy nó lớn hơn 9% so với kết quả đo được từ bức nền vi sóng vũ trụ của vệ tinh Planck.
Ước tính trước của hằng số Hubble hiện tại cũng cao hơn so với kết quả từ dữ liệu Planck, nhưng có sự không chắc chắn trong phép đo. Sử dụng các phương pháp mới để hiệu chỉnh độ sáng của các sao biến đổi Cepheid, các ngọn nến tiêu chuẩn được sử dụng để đo các thiên hà tương đối gần, hằng số Hubble đã giảm khoảng không chắc chắn xuống còn 2,3 phần trăm. Lấy chính xác hằng số Hubble trong khoảng dưới 10% là một trong những mục tiêu ban đầu của Hubble, vì vậy điều này vượt trội hơn đáng kể. Với độ chính xác mới xuất hiện này, cơ hội mở rộng vũ trụ hiện tại và đầu tiên sẽ giảm xuống một trong năm ngàn, có vẻ hơi thấp.
Nếu cả hai phép đo là đúng, thì sự hiểu biết của chúng ta về các quy luật vật lý ở quy mô lớn cần được xem xét lại. Một số giải thích có thể đã được đề xuất, nhưng ở giai đoạn này, chúng ta có ít cơ sở để lựa chọn bất kỳ cái nào trong số chúng.
Một số cho rằng năng lượng tối, lực gây ra sự giãn nở của vũ trụ để tăng tốc, tự nó đang tăng tốc. Tức là, vũ trụ không chỉ phát triển nhanh hơn mà còn phát triển nhanh hơn với tốc độ ngày càng tăng, giống như một người trượt tuyết đi từ độ dốc nhẹ nhàng đến một đường dốc xuống dốc. Vì chúng ta còn biết rất ít về năng lượng tối, chúng ta không thể hiểu chắc chắn về nó.
Một ý tưởng khác đặt ra một hạt hạ nguyên tử hiện đang không bị phát hiện, bị ảnh hưởng bởi lực hấp dẫn nhưng miễn dịch với ba lực cơ bản khác. Được biết đến như một neutrino hiếm hoi, một hạt như vậy sẽ di chuyển gần với tốc độ ánh sáng, ảnh hưởng đến vũ trụ tiến hoá như thế nào.
Các sự quan sát cũng có thể được giải thích nếu các nhà thiên văn học đã đánh giá thấp các tương tác giữa vật chất tối, mà chúng ta biết được từ tốc độ quay của các thiên hà nhưng vẫn không hiểu đầy đủ về chúng.
Mỗi lý thuyết này, nếu đúng, sẽ can thiệp vào các mô hình mà chúng ta sử dụng để áp dụng dữ liệu từ vũ trụ sơ khai đến hiện tại. Chúng cũng giúp nhiều nhà vật lý lý thuyết bận rộn hơn trong nhiều năm cố gắng để giải thích.
(Toto - Theo IFLScience)
0 Nhận xét