Buzz
Mặc dù vẫn còn nhiều tranh cãi, nhưng nghiên cứu của Đại học Yonsei đã thực hiện một điều mà khoa học luôn nỗ lực: đặt câu hỏi về những điều tưởng chừng đã được khẳng định.
Hơn hai thập kỷ qua, sự giãn nở nhanh chóng của vũ trụ đã được xem như một chân lý của ngành thiên văn học hiện đại. Đây cũng là cơ sở để lý giải về năng lượng tối, lực bí ẩn chiếm tới gần 70% vũ trụ, được cho là đang đẩy các thiên hà ra xa nhau.
Kể từ khi phát hiện ra các siêu tân tinh loại Ia từ xa có độ sáng yếu hơn so với chuẩn vào năm 1998, cộng đồng khoa học đã tin rằng sự giãn nở của vũ trụ đang tăng tốc. Khám phá này thậm chí đã được vinh danh với Giải Nobel Vật lý năm 2011.
Tuy nhiên, một nghiên cứu mới từ Đại học Yonsei của Hàn Quốc đang trực tiếp thách thức quan điểm này, đưa ra giả thuyết rằng vũ trụ không còn giãn nở nhanh hơn mà có thể đang dần bước vào giai đoạn giãn nở chậm lại. Nếu giả thuyết này đúng, nhiều mô hình vũ trụ học cơ bản có thể cần phải được xem xét lại.
Nghiên cứu gây chú ý này do Giáo sư Young-Wook Lee và cộng sự thực hiện, được đăng tải trên Tạp chí Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Nhóm nghiên cứu đã tiến hành phân tích chi tiết các thiên hà chủ của hàng trăm siêu tân tinh loại Ia và phát hiện ra một điều trước đây chưa được chú ý: độ sáng của các siêu tân tinh không hoàn toàn ổn định như giả thuyết ban đầu.
Kết quả phân tích cho thấy, các siêu tân tinh trong các thiên hà trẻ có xu hướng mờ hơn một chút so với những siêu tân tinh trong các thiên hà già. Điều này có nghĩa là ngọn nến chuẩn mà các nhà thiên văn sử dụng để đo khoảng cách và suy ra tốc độ giãn nở của vũ trụ có thể chứa đựng sai sót hệ thống. Nếu các siêu tân tinh thực tế tối hơn nhưng lại được giả định là xa hơn, các kết luận về sự tăng tốc của vũ trụ có thể đã bị phóng đại không mong muốn.
Sau khi điều chỉnh các sai lệch này, nhóm nghiên cứu đã so sánh lại dữ liệu siêu tân tinh với các quan sát độc lập khác như dao động âm thanh baryon và nền vi sóng vũ trụ. Kết quả cho thấy dữ liệu sau hiệu chỉnh khớp tốt hơn với các phép đo độc lập, và điều bất ngờ là chúng không hỗ trợ kịch bản giãn nở tăng tốc.
Thay vào đó, các kết quả này gợi ý rằng tốc độ giãn nở của vũ trụ đã đạt đỉnh từ lâu và đang chậm lại theo thời gian. Giáo sư Young-Wook Lee viết trong báo cáo rằng những phân tích hiện tại cho thấy năng lượng tối không còn duy trì sức mạnh ổn định mà đang suy yếu dần. Đây là một giả thuyết có thể làm lung lay nền tảng của vũ trụ học hiện đại.
Điều đáng chú ý là kết quả từ Đại học Yonsei không phải là một hiện tượng đơn lẻ. Trong những năm gần đây, một số dự án quan sát quy mô lớn cũng đã phát hiện những dấu hiệu tương tự. Đầu năm nay, dự án DESI của Hoa Kỳ, sử dụng dữ liệu từ hàng triệu thiên hà để nghiên cứu sự giãn nở của vũ trụ, cũng kết luận rằng vũ trụ có thể đã bước vào một giai đoạn chuyển tiếp và năng lượng tối có dấu hiệu thay đổi theo thời gian.
Việc ngày càng nhiều nguồn dữ liệu độc lập dần nghiêng về một xu hướng chung đã khiến cộng đồng khoa học không thể bỏ qua khả năng rằng mô hình vũ trụ học hiện tại có thể đã bỏ sót một yếu tố quan trọng.
Thông tin này nhanh chóng gây ra những phản ứng trái chiều trong giới thiên văn học toàn cầu. Một số chuyên gia cho rằng nghiên cứu từ Hàn Quốc đã mở ra một lời giải thích khả thi cho vấn đề căng thẳng Hubble, mâu thuẫn kéo dài nhiều năm giữa các phép đo khác nhau về tốc độ giãn nở của vũ trụ.
Nếu việc sử dụng siêu tân tinh làm ngọn nến chuẩn chứa sai lệch hệ thống, sự khác biệt giữa các phương pháp đo có thể được giải thích một cách dễ dàng hơn. Carlos Frenk, nhà vũ trụ học nổi tiếng của Đại học Durham, nhận định nghiên cứu này là táo bạo và sâu sắc, đồng thời cho rằng nó xứng đáng được kiểm chứng với dữ liệu lớn hơn.
Tuy nhiên, nhiều nhà khoa học khác vẫn giữ thái độ thận trọng. Nhà vũ trụ học Ed Macaulay từ Đại học Queen Mary cho rằng kết quả này mới chỉ là tín hiệu ban đầu và chưa đủ sức thay đổi các mô hình hiện tại. Theo ông, việc tuyên bố vũ trụ đang giãn nở chậm lại cần thêm bằng chứng quan sát trực tiếp.
Thực tế cho thấy nghiên cứu này vẫn có một số hạn chế đáng chú ý. Đầu tiên, phương pháp của nhóm Yonsei dựa vào việc ước tính tuổi trung bình của các thiên hà thay vì đo trực tiếp các đặc tính của từng siêu tân tinh.
Các thiên hà chịu ảnh hưởng bởi vô vàn yếu tố như tốc độ hình thành sao, độ kim loại, lượng bụi và cấu trúc nội tại, điều này khiến việc đánh giá độ sáng chuẩn của siêu tân tinh trở nên phức tạp hơn rất nhiều. Bên cạnh đó, mẫu siêu tân tinh được nhóm nghiên cứu sử dụng còn khá hạn chế và không đủ đại diện để mô tả đầy đủ trạng thái của vũ trụ trong quá khứ xa xôi.
Mặc dù vậy, phương pháp hiệu chỉnh này vẫn là một bước tiến quan trọng trong việc khắc phục sai lệch hệ thống, một yếu tố ngày càng được nhận diện là nguyên nhân tiềm ẩn của nhiều tranh cãi trong vũ trụ học.
Một điểm quan trọng khác là nghiên cứu này không có tham vọng bác bỏ hoàn toàn khái niệm năng lượng tối. Mặc dù nhóm nghiên cứu gợi ý rằng năng lượng tối có thể đang suy yếu, họ cũng thừa nhận rằng bản chất thật sự của nó vẫn là một bí ẩn lớn.
Năng lượng tối có thể là một trường vô hướng, một dạng vật chất lạ, một hạt cơ bản chưa được phát hiện, hoặc thậm chí là một thuộc tính của không-thời gian. Việc nó thay đổi theo thời gian không nhất thiết đồng nghĩa với kịch bản vũ trụ co lại trong tương lai. Các nhà khoa học vẫn cần thêm thời gian và dữ liệu để hiểu rõ những gì thực sự đang xảy ra ở quy mô vũ trụ.
Trong thời gian tới, các dự án quan sát mới sẽ đóng vai trò quyết định trong việc xác thực hoặc bác bỏ xu hướng mà nhóm Yonsei đề xuất. Đài quan sát Vera C. Rubin tại Chile dự kiến sẽ khảo sát hơn 20.000 thiên hà chứa siêu tân tinh trong vài năm tới, cung cấp dữ liệu chi tiết hơn về tuổi sao và đặc tính của các thiên hà.
Sứ mệnh Euclid của châu Âu và Kính viễn vọng Không gian Nancy Grace Roman của NASA sẽ cung cấp những phép đo cực kỳ chính xác về sự giãn nở của vũ trụ. Khi những dữ liệu này được kết hợp, giới khoa học sẽ có cơ hội đầu tiên để đánh giá năng lượng tối một cách trực tiếp và toàn diện hơn.
Dù vẫn còn nhiều tranh cãi, nghiên cứu từ Đại học Yonsei đã thực hiện điều mà khoa học luôn khao khát: đặt câu hỏi về những điều tưởng chừng đã rõ ràng. Liệu vũ trụ có đang giãn nở chậm lại hay không sẽ tiếp tục là một trong những vấn đề gây tranh luận lớn nhất trong ngành thiên văn học hiện đại. Và trong khi cộng đồng khoa học đang chờ đợi các dữ liệu mới, một điều có thể chắc chắn là bức tranh về vũ trụ của loài người vẫn còn rất nhiều khoảng trống cần được khám phá.
