Có thể những thiên hà không có vật chất tối kể cho chúng ta biết làm thế nào vũ trụ kết thúc?

Nếu bạn sống trong một vũ trụ ổn định đang nhanh chóng mở rộng để hỗ trợ sự rộng lớn của chính nó, hãy giơ tay lên. Nhưng đừng nhanh quá, người trái đất. Chúng ta có thể đối mặt với vấn đề khó khăn ở cấp độ kết thúc trò chơi.

Ngay từ đầu: Ai cũng đã nghe về Sự nổ lớn. Và độc giả lâu nay của Neural chắc chắn sẽ quen thuộc với Sự rách to lớn. Nhưng đã đến lúc chúng ta nói về Sự nổ to lớn.

Sự kiện giả tưởng này sẽ là hành động cuối cùng của vũ trụ chúng ta. Nó thực sự sẽ là điều ngược lại hoàn toàn so với Sự nổ lớn.

Vũ trụ của chúng ta sẽ sụp đổ vào chính nó cho đến khi nó trở thành một siêu cực điểm vô hình - một điểm duy nhất chứa tất cả mọi thứ từ trước đến nay.

Chúng tôi tin rằng vũ trụ của chúng ta bắt đầu mở rộng ngay từ khoảnh khắc Big Bang xảy ra và không ngừng mở rộng kể từ đó. Và chúng tôi tin rằng sự mở rộng này được nhiên liệu bởi năng lượng tối.

Vật chất tối (theo lý thuyết) hoạt động theo hướng đối lập với năng lượng tối. Nó được cho là một lực giữ không gian lại với nhau.

Câu chuyện phức tạp hơn một chút, nhưng phần quan trọng là chúng ta chỉ có thể quan sát những lực này gián tiếp. Đó là lý do tại sao chúng ta gọi chúng là “tối,” chúng ta không thể thực sự nhìn thấy chúng, nhưng mô phỏng thiên văn thường không hoạt động trừ khi chúng ta tính đến chúng.

Cách mọi thứ kết thúc: Rõ ràng, nếu toàn bộ vũ trụ một lần nữa bị giảm về một điểm, như các nhà khoa học tin rằng nó đã làm ngay trước Big Bang, mọi thứ trong đó sẽ được... sắp xếp lại. Chúng ta không thể nói rằng nó sẽ bị “hủy diệt” vì mọi thứ vẫn sẽ ở đó, chỉ là vô cùng nhỏ.

Có thể nói rằng không có điều gì sống sót qua Big Crunch. Và sự thiếu vắng vật chất tối trong các thiên hà quan sát được có thể là một nguyên nhân lớn để lo lắng.

Điều này bởi vì, như nhà thiên văn học Paul Sutter viết trong một bài báo được xuất bản sớm hôm nay, việc vũ trụ chính thức có “ổn định” hay không vẫn là một câu hỏi mở.

Một vũ trụ không ổn định hoặc thậm chí là “phần lớn ổn định” có thể tiềm ẩn nguy cơ tiêu cực cho tương lai của những người cư trú trong nó. Điều này có thể liên quan đến việc vũ trụ ghét sự hỗn loạn.

Theo Sutter:

Sự ổn định tương đối của các trường lượng tử của vũ trụ có vẻ làm phiền lòng một chút. Mặc dù điều này có thể có nghĩa là vũ trụ có thể tồn tại hàng tỷ, thậm chí là ngàn tỷ năm mà không có điều gì xảy ra cả, nhưng cũng có thể có nghĩa là vũ trụ đã bắt đầu biến đổi.

Điều này nghe có vẻ như là một hình thức của sửa lỗi ở mức độ cơ bản của vũ trụ. Sutter giả thuyết rằng sự biến đổi như vậy có thể hoàn toàn bình thường, để lại các quan sát của chúng ta về vũ trụ gần như không thay đổi. Tuy nhiên, họ cũng đề xuất rằng nó có thể thay đổi cơ bản về vật lý của vũ trụ đến mức độ mà hóa học và nguyên tử học theo cách chúng ta hiểu chúng không còn hoạt động một cách có thể thực hiện được nữa.

Đánh giá nhanh: Thiếu vật chất tối trong các thiên hà gần đây là nguyên nhân lo ngại vì, hiện tại, chúng ta không thể giải thích tại sao nó không ở đó. Như lá nội của một quả táo, chúng ta mong đợi thấy vật chất tối bên trong một thiên hà khi chúng ta sử dụng công nghệ để xâm nhập vào vỏ ngoại của nó.

Cuối cùng, điều này có thể là không có gì cả. Khoa học là khó khăn và đôi khi câu trả lời cho những câu hỏi lớn và hứng thú là những điều nhàm chán. Có thể vật chất tối ở đó và chúng ta chỉ không tìm kiếm nó đúng cách.

Nhưng các nhà khoa học tin rằng họ đã hiểu đúng, ít nhất là “đúng” như bất kỳ quan sát nào về các thiên hà xa trở về trước đây. Và, nếu họ đúng về vật chất tối bị mất, thì có thể “sự không ổn định” của vũ trụ có thể là một vấn đề lớn.

Nếu Big Crunch cuối cùng diễn ra, sẽ có một khoảnh khắc duy nhất khi sự mở rộng của vũ trụ từ điểm đơn của nó chuyển đổi thành một giảm về một điểm vô cùng lại.

Quá trình này có thể đã bắt đầu từ trước.

Theo bài viết của Sutter:

Chỉ cần một cú lắc nhỏ theo hướng sai, ở một khu vực ngẫu nhiên của vũ trụ, nơi Higgs phân rã và các trường lượng tử cơ bản tìm thấy một cấu hình mới, ổn định hơn. Khu vực của vũ trụ “mới” đó sau đó sẽ truyền ra ngoài gần như với tốc độ của ánh sáng qua vũ trụ “cũ”.

Sutter không nhất thiết đề cập đến ý tưởng của Big Crunch, nhưng những ý tưởng họ trình bày thích hợp với khả năng của một kết thúc như vậy cho vũ trụ của chúng ta.

Big Crunch, hoặc một sự kiện làm thay đổi vũ trụ khác, có thể đang xảy ra ngay bây giờ. Và chúng ta không cách nào biết khi tác động của nó sẽ đến với phạm vi của chúng ta trong vũ trụ. Có thể là hàng ngàn tỷ năm nữa hoặc trước khi bạn đọc xong câu này. 

Uff! Rất may là chúng ta vẫn ở đây.

Tin tốt là nếu vũ trụ có thể đi từ Big Bang đến Big Crunch một lần, có vẻ hoàn toàn có lý để giả định rằng nó có thể làm điều đó một lần nữa. Vì vậy, nếu chúng ta chết ngay lập tức, chúng ta có thể an ủi bằng việc stardust chúng ta được tạo ra từ có thể lại cháy sáng sau khi Big Bang tiếp theo làm đầy vũ trụ với các thực thể sao lấp lánh khác nhau.

Có lẽ toàn bộ vũ trụ của chúng ta chỉ là một tinh thể thời gian mở rộng và co lại bên trong một máy tính lượng tử khổng lồ.