Theo trang Daily Mail (Anh), nhóm các nhà thiên văn học quốc tế đã thực hiện những phép đo chính xác nhất từ trước đến nay về tốc độ giãn nở của vũ trụ. Tuy nhiên, thay vì mang đến câu trả lời rõ ràng, kết quả lại khiến họ càng thêm bối rối, đồng thời cho thấy có thể tồn tại sai sót trong hiểu biết của con người về vũ trụ.
Để thực hiện nghiên cứu, nhóm đã kết hợp nhiều phương pháp khác nhau nhằm đo tốc độ giãn nở một cách chính xác nhất. Kết quả cho thấy vũ trụ đang giãn nở với tốc độ khoảng 73,5 km/giây/megaparsec (đơn vị khoảng cách tương đương 3,26 triệu năm ánh sáng).
Theo các nhà khoa học, con số này cao hơn đáng kể so với dự đoán của các mô hình hiện tại, đánh dấu thay đổi đáng kể về nhận thức. Công bố trên tạp chí Astronomy & Astrophysics, nhóm nghiên cứu cho rằng phát hiện này củng cố giả thuyết cần có vật lý mới hoặc đánh giá lại sâu sắc về vũ trụ sơ khai.
Từ trước đến nay, các nhà khoa học thường sử dụng hai phương pháp chính để đo sự giãn nở của vũ trụ. Một phương pháp dựa trên quan sát các ngôi sao và thiên hà gần để xác định tốc độ chúng rời xa Trái Đất. Phương pháp còn lại dựa vào dữ liệu từ vũ trụ sơ khai để dự đoán tốc độ giãn nở hiện tại.
Về lý thuyết, hai cách tiếp cận này phải cho kết quả tương đồng, nhưng thực tế lại không như vậy. Các dự đoán từ vũ trụ sơ khai cho thấy tốc độ giãn nở vào khoảng 67 - 68 km/giây/megaparsec, trong khi các phép đo từ những thiên thể gần lại cho kết quả cao hơn, khoảng 73 km/giây/megaparsec.
Dù chênh lệch về con số có vẻ nhỏ, nhưng vượt xa mức sai số thống kê có thể chấp nhận. Sự bất đồng này được gọi là “căng thẳng Hubble” (Hubble tension) và đã xuất hiện trong nhiều nghiên cứu gần đây.
Nhằm tìm ra câu trả lời chính xác hơn, nhóm nghiên cứu đã kết hợp nhiều kỹ thuật đo lường vào một mô hình gọi là “Mạng khoảng cách cục bộ”. Mô hình này sử dụng dữ liệu từ các sao khổng lồ đỏ có độ sáng chuẩn, các vụ nổ sao (siêu tân tinh) và nhiều loại thiên hà khác nhau.
Kết quả thu được, với độ chính xác rất cao, vẫn cho thấy tốc độ giãn nở của vũ trụ vào khoảng 73,5 km/giây/megaparsec. Con số này gần như không thay đổi ngay cả khi loại bỏ từng phương pháp đo riêng lẻ, qua đó loại trừ khả năng sai sót đơn giản trong kỹ thuật đo.
Các tác giả nhận định: “Nghiên cứu này gần như loại bỏ khả năng ‘căng thẳng Hubble’ xuất phát từ một lỗi đơn lẻ bị bỏ sót trong các phép đo khoảng cách cục bộ. Nếu chênh lệch này là có thật - như ngày càng nhiều bằng chứng cho thấy, thì nó có thể chỉ ra sự tồn tại của vật lý mới vượt ra ngoài mô hình vũ trụ học tiêu chuẩn”.
Hệ quả của phát hiện này là rất lớn, bởi nó cho thấy các mô hình vũ trụ học hiện tại - vốn dựa trên dữ liệu từ vũ trụ sơ khai - có thể đang thiếu một yếu tố quan trọng. Nguyên nhân có thể liên quan đến việc chưa tính đầy đủ ảnh hưởng của năng lượng tối, sự tồn tại của các hạt mới hoặc những điều chỉnh trong lý thuyết hấp dẫn.
“Căng thẳng Hubble có thể không phải là sai số đo lường, mà là bằng chứng cho thấy mô hình vũ trụ hiện tại đang thiếu một thành phần then chốt”, các nhà nghiên cứu nhấn mạnh.
Trong tương lai, các đài quan sát thế hệ mới được kỳ vọng sẽ cung cấp những phép đo chính xác hơn nữa, giúp xác định liệu sự khác biệt này sẽ được giải thích rõ ràng hay tiếp tục mở ra cánh cửa cho những lý thuyết vật lý hoàn toàn mới.
Nhóm nghiên cứu gồm 40 nhà khoa học, trong đó có các chuyên gia từ NSF NOIRLab và Viện Khoa học Kính viễn vọng Không gian.
Trong khi giới khoa học từ lâu đã thống nhất rằng vũ trụ khởi đầu từ một vụ nổ lớn tên là Big Bang, thì gần đây, một số giả thuyết lại cho rằng nó có thể kết thúc bằng một kịch bản hoàn toàn trái ngược: “Big Crunch” (Vụ Co Lớn).
Theo giả thuyết này, vũ trụ cuối cùng sẽ ngừng giãn nở và bắt đầu co lại dưới tác động của lực hấp dẫn, khiến toàn bộ vật chất bị nén lại thành một khối nóng, đặc khủng khiếp. Nguyên nhân là do năng lượng tối, lực đang đẩy vũ trụ giãn nở, có thể suy yếu hoặc bị lấn át bởi lực hấp dẫn.
Nếu điều đó xảy ra, các ngôi sao và thiên hà sẽ va chạm, hợp nhất thành một lõi rực cháy. Nhiệt độ của vũ trụ sẽ tăng lên tới hàng nghìn độ C, phá vỡ các nguyên tử hydro thành proton và electron tự do.
Cuối cùng, toàn bộ vũ trụ có thể biến thành một “quả cầu lửa” khổng lồ, nơi mọi vật chất, sự sống, thậm chí cả không gian và thời gian cũng bị hủy diệt dưới sức ép khủng khiếp của lực hấp dẫn.
