Vũ trụ bao nhiêu tuổi? Các nhà vật lý thiên văn đã tranh luận về vấn đề này suốt hàng thập kỷ. Trong những năm gần đây, những phép đo mới đã gợi ý rằng vũ trụ có thể trẻ hơn vài trăm triệu tuổi so với ước tính trước đây là 13,8 tỷ năm.
Nghiên cứu mới được công bố trong một chuỗi các bài báo bởi một nhóm các nhà vật lý thiên văn nhiều quốc gia, trong đó có Neelima Sehgal ở Đại học Stony Brook (New York, Mỹ) đã gợi ý rằng tuổi của vụ trụ đúng là khoảng 13,8 tỷ. Bằng cách sử dụng các quan sát từ Kính thiên văn Vũ trụ học Atacama (ACT) ở Chile, những phát hiện của họ khớp với những phép đo dựa trên dữ liệu của vệ tinh Planck.
Nhóm nghiên cứu ACT là một hợp tác quốc tế của các nhà khoa học thuộc 41 tổ chức ở bảy quốc gia khác nhau. Nhóm của Đại học Stony Brook tới từ khoa Vật lý và Thiên văn học của Đại học Nghệ thuật và Khoa học (thuộc Stony Brook) do giáo sư Sehgal đứng đầu đóng một vai trò cốt yếu trong việc phân tích nền vi sóng vũ trụ - một ánh sáng phát ra rất sớm sau Big Bang.
Giáo sư Sehgal - đồng tác giả của nghiên cứu - giải thích: "Trong nghiên cứu của nhóm do Stony Brook đứng đầu, chúng tôi đang khôi phục lại "bức ảnh sơ sinh" của vũ trụ cho đúng với điều kiện ban đầu của nó, loại bỏ những biến dạng của hình ảnh bởi không gian và thời gian. Chỉ có bằng cách nhìn vào hình ảnh rõ nét hơn của vũ trụ, chúng ta mới có thể hiểu đầy đủ hơn về cách mà vũ trụ đã hình thành."
Theo Sehgal, việc thu thập những hình ảnh sắc nét nhất về vũ trụ sơ khai giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về nguồn gốc của vũ trụ, làm cách nào mà chúng ta lại có mặt trên Trái Đất, các thiên hà, chúng ta đang đi về đâu, vũ trụ sẽ kết thúc như thế nào, và khi nào thì cái kết đó xảy ra.
Nhóm nghiên cứu ACT ước tính tuổi của vũ trụ bằng cách đo ánh sáng sớm nhất của nó. Các nhóm nghiên cứu khác thì quan sát các thiên hà để ước tính tuổi vũ trụ.
Ước tính mới của nhóm ACT về tuoir của vũ trụ khớp với ước tính của mô hình chuẩn và các phép đo được thực hiện đối với nền vi sóng bởi vệ tinh Planck. Theo Simone Aiola - tác giả đứng đầu của một trong những bài báo đã công bố trên arXiv.org, thì việc này sẽ mang tới một bước ngoặt mới cho cuộc tranh luận đang diễn ra trong cộng động vật lý thiên văn.
Theo Aiola, sự trùng khớp của hai phép đo khác nhau và cùng được thực hiện một cách rất phức tạp này nói lên rằng chúng là đáng tin cậy.
Năm 2019, một nhóm nghiên cứu đã đo chuyển động của các thiên hà và tính ra rằng vũ trụ trẻ hơn dự đoán của Planck khoảng vài trăm tuổi. Sự khác biệt đó gợi ý rằng có thể cần tới một mô hình mới cho vũ trụ, đồng thời làm dấy lên mối lo ngại rằng các phương pháp đo có thể chưa chính xác.
Tuổi của vũ trụ cũng hé lộ tốc độ giãn nở của nó - một thông số được định lượng bởi hằng số Hubble. Các phép đo của ACT cho thấy hằng số Hubble có giá trị là 67,6 km/s/Mpc. Điều đó có nghĩa là một vật thể nằm cách Trái Đất 1 megaparsec (khoảng 3,26 triệu năm ánh sáng) đang dịch chuyển ra xa khỏi chúng ta với vận tốc 67,6 km/s do sự giãn nở của vũ trụ. Kết quả này gần như khớp với ước tính trước đó là 67,4 km/s/Mpc của Planck, nhưng chậm hơn so với con số 74 km/s/Mpc của nhóm nghiên cứu thực hiện việc đo chuyển động của các thiên hà.
Khi ATC tiếp tục quan sát, các nhà thiên văn học sẽ có một bức tranh rõ ràng hơn nữa về nền vi sóng vũ trụ và ý tưởng chính xác hơn về tuổi của vũ trụ. Nhóm ACT cũng sẽ tìm kiếm những quan sát về những dấu hiệu không khớp với mô hình chuẩn của vũ trụ học. Những dấu hiệu vật lý kỳ lạ đó có thể giải quyết mâu thuẫn về dự đoán tuổi vũ trụ giữa hai phương pháp đo.
Bryan
Theo Science Daily
Đọc thêm bài: Big Bang và bức tranh của chúng ta về vũ trụ.
