Vũ trụ đã chuyển sang thời kỳ "lão hóa"?

Viết trên tạp chí khoa học Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, nhóm nghiên cứu từ Đại học Yonsei (Hàn Quốc) chứng minh rằng mô hình vũ trụ học ΛCDM nổi tiếng có thể không còn đúng nữa.

Điều đó có nghĩa là vũ trụ của chúng ta có thể đang giãn nở chậm lại.

ΛCDM là mô hình tiêu chuẩn hiện nay để mô tả cấu trúc, thành phần và sự tiến hóa của vũ trụ, với Λ là hằng số vũ trụ mô tả năng lượng tối, còn CDM là vật chất tối lạnh.

Một thứ quan trọng để xây dựng nên mô hình này chính là siêu tân tinh - tức vụ nổ sao - loại Ia, thứ được coi như những ngọn hải đăng trong vũ trụ, bởi có độ sáng đồng nhất.

Siêu tân tinh này xảy ra trong một hệ sao đôi, trong đó một sao lùn trắng đóng vai trò "ma cà rồng", hút vật chất từ bạn đồng hành cho đến khi chính nó cũng bị "nổ bụng".

Vào cuối những năm 1990, các nhà khoa học đã quan sát thấy siêu tân tinh Ia ở rất xa có vẻ mờ hơn dự kiến so với mô hình vũ trụ chỉ chứa vật chất.

Họ kết luận rằng độ mờ bất thường này là do vũ trụ đang giãn nở nhanh hơn so với quá khứ - tức sự giãn nở luôn tăng tốc - khiến ánh sáng phải đi quãng đường xa hơn.

Để giải thích cơ chế vật lý tạo ra sự tăng tốc này, các nhà khoa học phải thêm một thành phần năng lượng có tính chất đẩy vào Phương trình Einstein: đó chính là hằng số vũ trụ, hay năng lượng tối. Nhờ đó, mô hình ΛCDM ra đời.

Nhưng nghiên cứu mới đã phát hiện ra một chi tiết có thể là sai lầm kéo dài hàng thập kỷ.

Khi chúng ta nhìn những vật thể xa xôi, thực chất chúng ta đang nhìn vào hình ảnh của chúng trong quá khứ, bởi ánh sáng tạo nên hình ảnh đó đã mất hàng tỉ năm mới chạm đến Trái Đất.

Điều đó có nghĩa là siêu tân tinh loại Ia càng xa thì ngôi sao nổ tạo nên nó càng trẻ, vì lúc đó tuổi đời của vũ trụ vốn còn trẻ.

Nhóm nghiên cứu Hàn Quốc đã chỉ ra cái gọi là "thiên kiến tuổi": Các siêu tân tinh loại Ia do các sao trẻ và xa tạo ra mờ hơn vốn là điều tự nhiên, do thành phần khác các ngôi sao già, chứ không phải do khác biệt trong tốc độ giãn nở vũ trụ.

Như vậy, ΛCDM không còn đứng vững.

Nói với tờ Sci-News, các tác giả cho biết nếu đúng như kế hoạch, Đài quan sát Vera C. Rubin (một cơ sở quốc tế đặt tại Chile, mới hoạt động thử nghiệm gần đây) sẽ phát hiện thêm 20.000 thiên hà chứa siêu tân tinh mới trong 5 năm.

Khi đó, bằng chứng rõ ràng hơn về việc vũ trụ đang giãn nở như thế nào sẽ được phơi bày.