Năng lượng tối là một trong những thành phần vũ trụ học mà chúng ta vẫn đang tìm hiểu. Mặc dù không thể quan sát trực tiếp, chúng ta có thể quan sát các tác động của nó lên vũ trụ, đáng chú ý nhất là việc nó gây ra sự giãn nở của vũ trụ tăng tốc. Tuy nhiên, gần đây, các nhà vật lý bắt đầu đặt câu hỏi ngay cả về câu chuyện này, chỉ ra các kết quả cho thấy sự giãn nở không diễn ra đúng với tốc độ mà các phép tính của chúng ta dự đoán.
Về bản chất, năng lượng tối có thể đang thay đổi theo thời gian, và điều đó sẽ có tác động rất lớn đến sự giãn nở của vũ trụ cũng như vật lý vũ trụ học nói chung.
Một bài báo mới hiện có dưới dạng bản thảo trên arXiv của Tiến sĩ Slava Turyshev (nổi tiếng là người ủng hộ mạnh mẽ nhất cho sứ mệnh Solar Gravitational Lens) khám phá một khả năng thay thế rằng dữ liệu của chúng ta thực chất bị nhiễu do những sai số trong cách chúng ta đo lường các đặc trưng vũ trụ học cụ thể, chẳng hạn như các supernova.
Cuộc tranh luận bắt nguồn từ việc dự án quan sát năng lượng tối bằng phương pháp quang phổ (DESI) công bố bộ dữ liệu thứ hai của mình, được gọi là DR2.
Các nghiên cứu trước đó đã phát hiện một sự không khớp giữa các bản đồ thiên hà mới của DESI và bức xạ nền vi sóng vũ trụ (CMB), vốn là tàn dư còn lại từ Big Bang. Một lời giải thích tiềm năng cho sự không khớp này là năng lượng tối đang “tiến hóa” - hoặc mạnh lên hoặc yếu đi trong suốt hàng tỷ năm.
“Khoan đã,” Tiến sĩ Turyshev nói. Những tuyên bố phi thường đòi hỏi bằng chứng phi thường, và có một sai số tiềm năng rất rõ ràng có thể giải thích sự khác biệt giữa DESI DR2 và CMB. Nếu các phép đo supernova của chúng ta bị lệch dù chỉ 0,02 cấp sáng, điều đó có thể giải thích sự không khớp.
Supernova thường được sử dụng để đo khoảng cách ở quy mô vũ trụ học, vì vậy việc xác định chính xác độ sáng của chúng là điều then chốt để đo khoảng cách đúng. Và Tiến sĩ Turyshev, giống như nhiều nhà vật lý thiên văn khác, không chắc rằng các kính thiên văn hiện nay của chúng ta đủ khả năng cho nhiệm vụ đó.
Một nguồn sai số tiềm năng khác là một “thước đo vũ trụ” được sử dụng trong các phân tích này. Được gọi là “chân trời âm thanh”, nó đo khoảng cách mà một đám vật chất di chuyển từ vị trí ban đầu ra ngoài vũ trụ, nhưng với một vận tốc rất cụ thể: vận tốc âm thanh trong plasma nóng cấu thành vũ trụ sơ khai.
Những sóng này, được gọi là dao động âm thanh baryon, tồn tại khoảng 380.000 năm trước khi dừng lại khi vũ trụ nguội đi đủ để các nguyên tử đầu tiên hình thành, về cơ bản “đóng băng” chúng tại chỗ.
Chúng ta sử dụng khoảng cách đó như một thước đo để xác định khoảng cách tới các cấu trúc khác rải rác trong vũ trụ. Tuy nhiên, vì đây cũng là một phép đo, những sai số nhỏ trong các thiết bị dùng để tính toán nó có thể dẫn đến các sai lệch tiếp theo.
Để khắc phục điều này, Tiến sĩ Turyshev đề xuất một kỹ thuật toán học gọi là phép chẩn đoán Alcock-Paczynski (AP). Thay vì sử dụng chân trời âm thanh, kỹ thuật này dựa trên hình dạng tính toán của vũ trụ, không phụ thuộc vào các phép đo không chắc chắn tại một thời điểm cụ thể trong lịch sử sơ khai của vũ trụ.
Nếu năng lượng tối vẫn có vẻ dao động ngay cả sau khi thực hiện các kiểm tra đó, Tiến sĩ Turyshev cũng đưa ra một số lời giải thích tiềm năng. Ông đề xuất một mô hình mới gọi là "sữ rã đông trong giai đoạn chuyển tiếp muộn" (LTIT), mô tả cách năng lượng tối có thể “rã đông” sau một khoảng thời gian nhất định kể từ khi vũ trụ bắt đầu và dần dần tương tác ngày càng mạnh hơn, điều mà chúng ta quan sát như sự giãn nở của vũ trụ.
Một lời giải thích tiềm năng khác được gọi là “bóng ma qua đường”, trong đó năng lượng tối có thể trở nên cực kỳ mạnh tại một thời điểm nào đó, chuyển sang trạng thái được gọi là “năng lượng ma”. Tuy nhiên, nếu giả thuyết này là đúng, theo Tiến sĩ Turyshev, chúng ta sẽ cần một hệ thống vật lý hoàn toàn mới để giải thích, vì nó không phù hợp với mô hình chuẩn hiện tại.
Cuối cùng, chúng ta vẫn đang thu thập thêm bằng chứng về năng lượng tối và tất cả những bí ẩn liên quan đến nó. May mắn thay, ngày càng có nhiều dữ liệu được công bố, và một phần đã sẵn có.
Euclid, một tàu thăm dò vũ trụ học khác, gần đây đã công bố bộ dữ liệu đầu tiên của mình, và các nhà vật lý thiên văn đang phân tích kỹ lưỡng với hy vọng làm sáng tỏ thêm lực lượng bí ẩn này trong vũ trụ. Vẫn còn rất nhiều khám phá phía trước trong lĩnh vực này, khi DESI cũng đang tích cực thu thập dữ liệu cho lần công bố dữ liệu thứ ba, sẽ bao gồm dữ liệu từ ba năm đầu của khảo sát chính, dự kiến vào cuối năm 2026.
Đặng Vũ Tuấn Sơn
Theo Phys.org
