Vật thể bí ẩn gần Trái Đất có thể tiết lộ về "lực thứ 5" trong vũ trụ?

Vật thể được cho là chứa "hạt giống sự sống" cổ xưa hơn Trái Đất lại tiếp tục khiến giới khoa học phải ngạc nhiên.

Dữ liệu từ vật thể kỳ lạ mang tên Bennu có thể cung cấp cho chúng ta những manh mối mới về lực cơ bản thứ năm tiềm ẩn trong vũ trụ, theo một nghiên cứu mới đây được công bố trên tạp chí khoa học Communications Physics.

Trong tự nhiên có 4 lực cơ bản: Lực hấp dẫn, lực điện từ, lực hạt nhân mạnh, và lực hạt nhân yếu.

Tuy nhiên, từ lâu đã có giả thuyết về sự tồn tại của một lực thứ 5, được xem là sự kết hợp của 4 lực trên, vượt ra ngoài mô hình chuẩn trong vật lý. Lực này có thể được truyền đi bởi các hạt siêu nhẹ giả định, một loại vật chất tối.

Bennu vừa cung cấp cho các nhà khoa học một manh mối quan trọng để truy tìm lực bí ẩn này trong sự hỗn độn của vũ trụ.

Tên gọi Bennu đã trở nên quen thuộc. Đây là một tiểu hành tinh gần Trái Đất được khoa học đặc biệt chú ý. Nó có khả năng va chạm với trái đất trong tương lai với xác suất rất nhỏ và được hình thành từ vật liệu nguyên thủy của hệ Mặt Trời, bao gồm cả các "hạt giống sự sống".

Năm ngoái, tàu OSIRIS-REx của NASA đã mang về Trái Đất một ít mẫu vật từ tiểu hành tinh này để phục vụ cho nghiên cứu khoa học.

Trước đó, tàu đã thu thập được nhiều dữ liệu quan sát khi tiếp cận Bennu từ năm 2018 đến 2021.

Những dữ liệu này, khi kết hợp với các phép đo từ Trái Đất, đã xác định giới hạn khối lượng cần thiết cho các loại hạt siêu nhẹ tạo ra lực thứ 5 của vũ trụ - nếu những hạt này thực sự tồn tại.

Nhà vật lý thiên văn Yu-Dai Tsai từ Phòng thí nghiệm quốc gia Los Alamos ở New Mexico, một trong những đồng tác giả, đã giải thích rằng bộ dữ liệu cực kỳ chi tiết này có thể tiết lộ những tác động rất tinh vi của các lực giả định.

Một lực như vậy xuất phát từ lý thuyết dây (một lý thuyết về hấp dẫn lượng tử) đã được đưa ra như một phương thức để điều chỉnh lực hấp dẫn ở quy mô lớn, có khả năng tạo ra các hạt có thể là ứng cử viên cho vật chất tối.

Các hạt này sẽ hoạt động theo cơ chế được gọi là tương tác Yukawa, cho thấy sự xuất hiện của một loại trường mới có thể tác động đến quỹ đạo của các vật thể lớn ở khoảng cách xa thông qua những biến đổi tinh tế trong định luật hấp dẫn của Newton.

Trong trường hợp này, các nhà nghiên cứu đã nhận thấy rằng vật lý tiêu chuẩn có thể lý giải một cách khá hiệu quả quỹ đạo của Bennu.

Điều này không hoàn toàn bác bỏ khả năng tồn tại của lực thứ 5, nhưng nó cho thấy rằng nếu lực này có thật, thì cường độ hoặc phạm vi tác động của nó sẽ nằm dưới một mức nhất định.

Dù nghiên cứu này không trực tiếp phát hiện ra lực thứ 5, nhưng nó cung cấp thêm bằng chứng về việc các quan sát chính xác của tiểu hành tinh có thể tiết lộ những phần ẩn giấu trong vũ trụ, đồng thời thu hẹp tiêu chí mà chúng ta có thể dùng để xác nhận sự tồn tại của lực thứ 5.