Vũ trụ đã ra đời từ vụ nổ Big Bang cách đây khoảng 13,8 tỷ năm, và từ đó nó bắt đầu nở rộng ra. Sự giãn nở vẫn đang diễn ra, toàn bộ vũ trụ được kéo giãn theo mọi hướng giống như một quả bóng được bơm căng.
Các nhà vật lý thống nhất về việc này, nhưng vẫn có thứ gì đó không đúng. Việc đo tốc độ giãn nở của vũ trụ theo những cách khác nhau cho ra những kết quả khác nhau.
Như vậy, có phải có gì đó không đúng ở những phương pháp đo đã được sử dụng? Hay có gì đó đang diễn ra trong vũ trụ mà các nhà vật lý còn chưa biết tới để tính tới nó?
Trong một bài báo khoa học mới công bố, Giáo sư vũ trụ học Martin S. Sloth ở Đại học Nam Đan Mạch (SDU) cùng đồng nghiệp của mình là Florian Niedermann đề xuất về sự tồn tại của một loại năng lượng tối mới trong vũ trụ. Nếu như bạn đưa thứ đó vào những tính toán khác nhau về sự giãn nở của vũ trụ thì các kết quả thu được trở nên tương đồng hơn.
"Một loại năng lượng tối mới có thể giải quyết vấn đề về các tính toán mâu thuẫn," Sloth nói.
Các phép đo mâu thuẫn với nhau
Khi các nhà vật lý tính toán sự giãn nở của vũ trụ, họ dựa trên các tính toán với ba thành phần chính là năng lượng tối, vật chất tối và vật chất thông thường. Cho tới gần đây, mọi quan sát vẫn khớp với mô hình này. Tuy nhiên, gần đây thì việc đó thay đổi.
Những kết quả mâu thuẫn xuất hiện khi nhìn vào dữ liệu mới nhất từ các phép đo thực hiện trên các supernova và bức xạ nền vi sóng của vũ trụ. Hai phương pháp đó đơn giản là mang lại kết quả khác nhau về tốc độ giãn nở của vũ trụ.
"Trong mô hình của mình, chúng tôi thấy rằng nếu có một loại vật chất tối mới bổ sung thêm trong vũ trụ sơ khai, nó sẽ giải thích được cả hai phép đo bức xạ nền và supernova một cách đồng thời mà không mâu thuẫn với nhau," Sloth cho biết.
Sự chuyển pha
"Chúng tôi tin rằng trong vũ trụ sớm, năng lượng tối tồn tại ở một pha khác. Bạn có thể so sánh nó với giai đoạn khi nước lạnh đi và trải qua sự chuyển pha thành nước đá với mật độ thấp hơn," ông giải thích. "Theo cùng cách đó, năng lượng tối trong mô hình của chúng tôi trải qua sự chuyển tiếp sang một pha có mật độ năng lượng thấp hơn, và do đó hiệu ứng mà năng lượng tối gây ra đối với sự giãn nở của vũ trụ có sự thay đổi."
Theo các tính toán của Sloth và Niedermann, các kết quả sẽ khớp nhau khi thêm vào quá trình chuyển pha của năng lượng tối được kích hoạt bởi chính sự giãn nở của vũ trụ.
Một quá trình rất dữ dội
"Đó là một sự chuyển pha mà có rất nhiều bong bóng của pha mới bất ngờ xuất hiện, và khi những bong bóng này nở ra và va chạm với nhau, quá trình chuyển pha hoàn tất. Trên thang vũ trụ, đó là một quá trình rất dữ dội của cơ học lượng tử," Sloth nói.
Ngày nay chúng ta biết rằng có xấp xỉ 20% vật chất trong vũ trụ là những gì tạo nên chúng tam, các thiên hà và hành tinh, ... Phần khối lượng còn lại là vật chất tối - thứ mà không ai biết rõ nó là gì. Bên cạnh đó, còn có năng lượng tối trong vũ trụ, nó là thứ năng lượng gây ra sự giãn nở của vũ trụ và chiếm tới gần 70% toàn bộ năng lượng trong vũ trụ.
Bryan
Theo Science Daily
