"Di tích" của một vũ trụ khác đang bao vây chúng ta?

Các nghiên cứu khoa học những năm gần đây đã chỉ ra vũ trụ không chỉ bao gồm những dạng vật chất nhìn thấy được, mà còn có vật chất tối.

Vật chất tối ước tính chiếm khoảng 27% tổng mật độ năng lượng và vật chất của toàn vũ trụ, luôn hiện diện quanh chúng ta, nhưng không phát xạ, phản xạ hay hấp thụ ánh sáng nên không thể quan sát trực tiếp. Chúng ta biết nó tồn tại nhờ vào lực hấp dẫn cực lớn mà nó tác động đến các thiên thể.

Nguồn gốc của vật chất tối còn là ẩn số lớn hơn. Mới đây, các nhà khoa học đã đề xuất một giả thuyết táo bạo: Nó thực chất là tàn tích của các lỗ đen từ một vũ trụ khác đã "chết".

Viết trên The Conversation, giáo sư vật lý thiên văn Enrique Gaztanaga từ Đại học Portsmouth (Anh) đưa ra một kịch bản táo bạo: Vũ trụ không bắt đầu từ một vụ nổ (Big Bang) mà là từ một cú nảy (Big Bounce).

Điều này có nghĩa là trước khi vũ trụ của chúng ta ra đời 13,8 tỉ năm trước, đã có một vũ trụ khác đang co lại.

Theo thuyết tương đối tổng quát của Albert Einstein, nếu chúng ta quay ngược thời gian, vũ trụ sẽ co lại thành một điểm kỳ dị (singularity). Tại điểm này, mật độ vật chất trở nên vô hạn và kích thước bằng 0, khiến mọi định luật vật lý hiện hữu đều sụp đổ.

Nhưng trong kịch bản mới, thay vì co thành điểm kỳ dị, vũ trụ trước đó đã "nảy ngược" nhờ các hiệu ứng lượng tử, giãn nở một lần nữa và trở thành vũ trụ hiện tại.

Đó không phải lý thuyết suông, mà được xây dựng dựa trên nguyên lý loại trừ Pauli trong vật lý lượng tử, nơi vật chất tạo ra áp suất cực lớn ngăn cản sự nén thêm khi đạt mật độ giới hạn.

Thay vì sụp đổ hoàn toàn, "lực đẩy" này khiến vũ trụ bật ngược lại, cho phép các cấu trúc lớn hơn 90 m sống sót qua quá trình chuyển giao giữa hai giai đoạn co và giãn.

Giả thuyết này còn giải mã bí ẩn về "những chấm đỏ nhỏ" mà kính thiên văn James Webb phát hiện trong vài năm qua, vốn được cho là những lỗ đen siêu khối lượng, xuất hiện cực sớm trong buổi bình minh của vũ trụ, khi mà thời gian tồn tại của vũ trụ đáng lẽ chưa cho phép chúng tăng trưởng đến mức đó.

Lý thuyết mới này cho thấy chúng chính là những "di tích" mang theo thông tin từ kỷ nguyên trước, đóng vai trò như hạt giống để hình thành các thiên hà và tạo nên lớp vật chất tối đang bao phủ vũ trụ ngày nay.