Các nhà vật lý thiên văn tin rằng khoảng 80% vật chất trong vũ trụ của chúng ta được tạo thành bởi "vật chất tối" bí ẩn không thể phát hiện được bởi các giác quan của con người cũng như các thiết bị khoa học.
"Vật chất tối chưa từng được phát hiện trong phòng thí nghiệm. Chúng ta suy ra nó từ các quan sát thiên văn," cho biết của Mikhail Medvedev, giáo sư vật lý và thiên văn học ở đại học Kansas, người vừa công bố một nghiên cứu đột phá đủ để được đưa ngay lên trang bìa của tờ Physical Review Letters.
Medvedev đề xuất một mô hình mới về vật chất tối, gọi là "vật chất tối trộn mùi nhiều thành phần".
"Vật chất tối là dạng vật chất chưa được biết rõ, giống như một hạt cơ bản mới hay những những hạt ngoài giới hạn của mô hình chuẩn", Medvedev nói. "Nó chưa bao giờ được quan sát trực tiếp, nhưng nó đã tự hé lộ qua hấp dẫn nó gây ra trong vũ trụ. Có rất nhiều thí nghiệm trên thế giới đã được thực hiện để cố gắng tìm thấy nó trực tiếp."
Lý thuyết của Medvedev dựa trên hành vi của các hạt cơ bản đã được quan sát hoặc dự đoán. Theo mô hình chuẩn phổ biến ngày nay của vật lý hạt, các hạt cơ bản - được chia thành các nhóm chính là quark, lepton và boson - là những thành phần cấu tạo nên nguyên tử. Các tính chất, hay được gọi (một cách ví von) là các "mùi", của quark và lepton có thể được biến đổi qua lại do chúng có thể kết hợp với nhau trong một hiện tượng gọi là sự "trộn mùi".
"Trong cuộc sống hàng ngày chúng ta quen thuộc với thực tế là mọi hạt cơ bản hay nguyên tử có một khối lượng nhất định", Medvedev nói. "Một hạt trộn mùi là thứ kì quái - nó có nhiều khối lượng cùng lúc - và nó dẫn tới những hiệu ứng thú vị và khác thường."
Medvedev so sánh sự trộn mùi này với ánh sáng trắng chưa trong nó nhiều màu và có thể tạo thành cầu vồng.
"Nếu trắng là mùi đặc biệt, thì đỏ, xanh lá cây và xanh da trời sẽ là những khối lượng khác nhau - khối lượng một, hai và ba - cùng kết hợp tạo thành trắng", ông nói. "Bằng cách thay đổi tỷ lệ của đỏ, xanh lá cây và xanh da trời trong lúc trộn, có thể có một màu (hay mùi) mới được tạo ra khác với trắng."
Medvedev cho biết vật chất tối có thể tương tác với vật chất thông thường một cách cực kì yếu, đó là lí do nó vẫn chưa được phát hiện trực tiếp qua rất nhiều thí nghiệm được thực hiện khắp thế giới. Vậy nên các nhà vật lý đã phát minh ra một mô hình mới của vật chất tối hoàn toàn không va chạm (không tương tác) và lạnh (có rất ít chuyển động nhiệt), họ gọi nó là "mô hình Lambda-CDM".
Nhưng mô hình không phải luôn khớp với dữ liệu quan sát, cho tới khi bài báo của Medvedev giải quyết được vấn đề phức tạp và bí ẩn lâu ngày của lý thuyết.
"Kết quả của chúng tôi chứng minh rằng mô hình vật chất tối trộn mùi, hai thành phần giải quyết được đồng thời mọi vấn đề của Lambda-CDM", Medvedev nói.
Bryan (VACA)
Theo Science Daily
