Hai nhà khoa học đưa ra một loạt khái niệm mới về vật lý, bao gồm các khái niệm về hạt và lực tạo ra bức tường vô hình xung quanh một thiên hà

Báo cáo khoa học mô tả về những hạt mà chưa từng tồn tại, và về những lực đặc biệt đẩy các thiên hà vào khuôn khổ.

Khi đánh giá vị trí của các thiên hà cỡ nhỏ, giả thuyết hợp lý nhất mà các nhà khoa học đưa ra được là chúng di chuyển hỗn loạn quanh một thiên hà trung tâm. Tuy nhiên, những quan sát mới cho thấy những thiên hà nhỏ lại xếp thành một hình đĩa, không khác gì những vòng thiên thể trứ danh của Sao Thổ.

Phát hiện mới khiến giới khoa học cảm thấy kiến thức ta đang biết chứa lỗ hổng lớn.

Để bù đắp cho những học thuyết còn dang dở, các nhà nghiên cứu cho rằng những thiên hà nhỏ đã va chạm với một “bức tường” vô hình, tạo nên bởi một loại hạt mới có tên symmetron. Nếu những hạt vật chất bí ẩn này thực sự tồn tại, các khái niệm vật lý mà ta đang biết sẽ không còn như trước.

Theo học thuyết quy chuẩn, được biết tới với cái tên mô hình Lambda Cold Dark Matter - Vật chất Tối Lạnh Lambda (ΛCDM), vũ trụ được tạo nên bởi ba thành tố chính: các hằng số vũ trụ - là hệ số do Einstein góp công xây dựng giúp giải thích thuyết tương đối rộng, vật chất tối lạnh - là những hạt tồn tại trên giả thuyết không phát xạ, cuối cùng là vật chất thông thường mà chúng ta vẫn tương tác hàng ngày.

Mô hình ΛCDM ban đầu dự đoán rằng các thiên hà nhỏ sẽ bị ảnh hưởng mạnh bởi lực hấp dẫn từ thiên hà trung tâm, điều này khiến chúng di chuyển theo quỹ đạo ngẫu nhiên trong không gian. Tuy nhiên, quan sát thực tế cho thấy các thiên hà di chuyển có hệ thống.

Để giải thích hiện tượng đối ngược với dự đoán trong mô hình ΛCDM, hai nhà nghiên cứu làm việc tại Đại học Nottingham công bố báo cáo mới (đang chờ được kiểm chứng và phê duyệt).

Họ đề xuất về một “lực thứ năm” có thể ảnh hưởng đến các thiên hà nhỏ, khiến chúng xếp thành hình đĩa. Tuy vẫn xác nhận sự tồn tại của vật chất tối, mô hình mới cho rằng một hạt thứ năm, được gọi là symmetron, mới là thứ tạo ra phần lớn khối lượng vũ trụ. Symmetron tạo ra một lực đặc biệt, tạo thành một bức tường vô hình trước thiết bị ta có, và đưa các thiên hà vào khuôn khổ.

Aneesh Naik, nhà nghiên cứu dẫn đầu công trình khoa học mới, chia sẻ rằng ông đã có nhận định mới sau buổi trò chuyện với các chuyên gia vật lý hạt. Trong số đó có Clare Burrage, nhà vật lý thiên văn và cộng tác viên giúp Naik hoàn thành bản báo cáo khoa học.

“Chúng tôi hiểu rằng cần có những hạt mới, vì chúng ta đã có vật chất tối và năng lượng tối, vì vậy chúng tôi nghĩ rằng chúng ta cần những hạt mới để mô hình có thể tính toán được tất cả các khả năng,” nhà nghiên cứu Naik giải thích.

Dùng các chương trình mô phỏng, hai nhà khoa học mô tả cách mà bức tường đặc biệt ảnh hưởng đến thiên hà. Tuy nhiên, vì thiếu bằng chứng nên nghiên cứu chưa thuyết phục được phần lớn cộng đồng khoa học, nhóm sẽ phải tính đến các bước nghiên cứu tiếp theo.

“Giai đoạn tiếp theo sẽ giống như một cuộc phiêu lưu vào vùng đất không rõ ràng. Những mô hình mô phỏng này vẫn còn khá đơn giản, [...] ma sát vẫn chưa được tính toán trong đó”, Naik nói.

Câu trả lời cho những bí ẩn vẫn đang làm cho giới nghiên cứu đau đầu sẽ ngay lập tức làm sáng tỏ nhiều điều. Ngay cả khi việc tìm kiếm không mang lại kết quả như mong đợi, sự nỗ lực chứng minh sẽ giúp hiệu chỉnh những yếu tố chưa chính xác. Nếu nghiên cứu của Naik và Burrage được chấp nhận, nó có thể giúp điều chỉnh lại mô hình ΛCDM để phản ánh chính xác hơn hiện thực.

Tham khảo Space, Vice