Theo một nhóm nghiên cứu người Hungari và Mỹ, năng lượng tối bí ẩn - được cho là tạo thành 68% vũ trụ - có thể không tồn tại. Các nhà nghiên cứu tin rằng mô hình chuẩn của vũ trụ đã không tính đến cấu trúc đang thay đổi của nó, và một khi tính tới việc đó thì năng lượng tối cần biến mất.
Vũ trụ của chúng ta đã hình thành trong vụ nổ Big Bang cách đây 13,8 tỷ năm và nở rộng ra từ đó. Bằng chứng mấu chốt của sự giãn nở này là định luật Hubble, dựa trên sự quan sát các thiên hà đã chỉ ra rằng tốc độ dịch chuyển ra xa của một thiên hà tỷ lệ với khoảng cách của nó.
Các nhà thiên văn học đo vận tốc dịch chuyển này bằng cách nhìn vào các vạch quang phổ của thiên hà, thiên hà dịch chuyển ra xa càng nhanh thì quang phổ càng dịch về phía đỏ. Từ những năm 1920, việc lập bản đồ vận tốc của các thiên hà đã dẫn các nhà khoa học tới kết luận rằng toàn bộ vũ trụ đang giãn nở, và nó đã bắt đầu cuộc sống của mình từ một điểm cực nhỏ.
Trong nửa sau của thế kỷ 20, các nhà thiên văn học đã tìm thấy bằng chứng về vật chất tối qua việc quan sát chuyển động của các sao và thiên hà. Vật chất tối ngày nay được tin rằng tạo thành 27% vũ trụ (vật chất thông thường mà chúng ta biết chỉ tạo thành khoảng 5% vũ trụ).
Quan sát các vụ nổ sao lùn trắng trong những hệ sao kép (được biết tới là những vụ nổ supernova loại Ia) trong những năm 1990 đã dẫn các nhà khoa học tới kết luận rằng thành phần thứ ba của vũ trụ là năng lượng tối chiếm 68% toàn bộ vũ trụ và nó là nguyên nhân dẫn tới sự giãn nở gia tốc của vũ trụ.
Trong nghiên cứu mới, các nhà khoa học đứng đầu bởi nghiên cứu sinh tiến sĩ Gábor Rácz tại Đại học Eötvös Loránd - Hungary đã đặt nghi vấn về sự tồn tại của năng lượng tối và gợi ý một cách giải thích khác. Họ lập luận rằng các mô hình vũ trụ học thông thường dựa vào tính xấp xỉ và đã bỏ qua cấu trúc của nó, cho rằng vật chất có mật độ đồng đều.
Tiến sĩ László Dobos - đồng tác giả của nghiên cứu, cũng đang làm việc tại đại học Eötvös Loránd cho biết: "Phương trình của Einstein trong thuyết tương đối rộng mô tả sự giãn nở của vũ trụ quá phức tạp về mặt toán học, đến nỗi 100 năm sau vẫn không có những cách giải tính tới ảnh hưởng của cấu trúc vụ trụ được tìm thấy. Chúng ta biết rằng vũ trụ đang giãn nở gia tốc nhờ những quan sát rất chính xác về các supernova, nhưng đồng thời chúng ta dựa trên tính xấp xỉ của phương trình Einstein và điều đó có thể dẫn đến những hệ quả nghiêm trọng như là việc cần đưa năng lượng tối vào mô hình để phù hợp với dữ liệu quan sát."
Thực tế cho thấy vật chất thông thường và vật chất tối lấp đầy vũ trụ dưới cấu trúc dạng bọt, các thiên hà nằm trên những bức tường mỏng ngăn giữa những bong bóng, và được liên kết với nhau trong những siêu cụm thiên hà. Phần trong của những bong bóng này hoàn toàn ngược lại, chúng trống rỗng.
Sử dụng mô phỏng máy tính để lập mô hình hiệu ứng của hấp dẫn tác động lên sự phân bố hàng triệu hạt vật chất tối, các nhà khoa học đã xây dựng lại quá trình tiến hóa của vũ trụ, bao gồm cả khối vật chất ban đầu và sự tạo thành những cấu trúc lớn.
Khác với những mô phỏng thông thường với sự giãn nở trơn tru của vũ trụ, việc tính tới cấu trúc dẫn tới một mô hình mà các vùng khác nhau trong vũ trụ giãn nở với vận tốc khác nhau. Tốc độc giãn nở trung bình được cho rằng phù hợp với những quan sát hiện tại, điều đó gợi ý về sự gia tốc toàn bộ.
Tiến sĩ Dobos bổ sung: "Thuyết tương đối rộng là cơ bản để hiểu về cách mà vũ trụ tiến triển. Chúng tôi không nghi ngờ tính đúng đắn của nó, chúng tôi nghi ngờ tính đúng đắn của những cách giải mang tính xấp xỉ. Phát hiện của chúng tôi dựa trên một giả thiết toán học cho phép sự giãn nở khác nhau của không gian, phù hợp với thuyết tương đối rộng, và điều đó cho thấy cách mà sự hình thành những cấu trúc phức tạp của vật chất gây ảnh hưởng tới sự giãn nở. Những vấn đề này trước đây đã bị bỏ qua, nhưng việc tính đến chúng có thể giải thích sự giãn nở gia tốc mà không cần tới năng lượng tối."
Nếu phát hiện này đứng vững, nó có thể có tác động lớn tới những mô hình vũ trụ và hướng nghiên cứu của vật lý. Trong 20 năm qua, các nhà thiên văn học và các nhà vật lý lý thuyết đã suy đoán về bản chất của năng lượng tối, nhưng nó vẫn là một bí ẩn chưa được giải quyết. Với mô hình mới này, nhóm nghiên cứu hi vọng rằng ít nhất sẽ tạo ra một cuộc tranh luận sôi nổi về cấu trúc và tiến hóa của vũ trụ.
Bryan
Theo Science Daily
