Hệ Mặt Trời đang di chuyển nhanh gấp 3 lần dự đoán: Phát hiện mới thách thức mô hình vũ trụ chuẩn

Một nghiên cứu mới từ Đại học Bielefeld vừa phát hiện tốc độ di chuyển của Hệ Mặt Trời khác xa so với mô hình vũ trụ tiêu chuẩn. Câu hỏi tưởng chừng đơn giản: Hệ Mặt Trời đang di chuyển theo hướng nào và nhanh đến mức nào trong không gian? lại giữ vai trò then chốt trong việc kiểm nghiệm các lý thuyết vũ trụ học hiện đại.

Nhóm nghiên cứu do nhà vật lý thiên văn Lukas Böhme (Đại học Bielefeld) dẫn đầu đã công bố kết quả trong Physical Review Letters , cho thấy điều bất ngờ.

“Phân tích của chúng tôi chỉ ra Hệ Mặt Trời đang di chuyển nhanh hơn dự đoán hiện tại hơn ba lần,” ông Böhme cho biết. “Phát hiện này đi ngược lại kỳ vọng từ mô hình vũ trụ chuẩn và buộc chúng ta phải xem xét lại nhiều giả định trước đây.”

Quan sát các thiên hà phát sóng vô tuyến

Để đo chuyển động của Hệ Mặt Trời, nhóm nghiên cứu xem xét phân bố của các thiên hà vô tuyến — những thiên hà xa xôi phát ra sóng vô tuyến, dạng bức xạ điện từ có bước sóng dài giống tín hiệu radio. Sóng vô tuyến có thể xuyên qua khí và bụi, nên kính thiên văn radio nhìn được nhiều vật thể mà kính quang học không thể.

Khi Hệ Mặt Trời di chuyển trong không gian, nó tạo ra một “làn gió đối đầu” rất nhẹ, khiến số thiên hà vô tuyến quan sát được tăng lên về phía hướng chuyển động. Hiệu ứng này cực kỳ nhỏ, chỉ có thể phát hiện bằng những phép đo có độ chính xác cao.

Nhóm đã sử dụng dữ liệu từ LOFAR, mạng lưới kính thiên văn radio cỡ lớn của châu Âu, cùng hai bộ dữ liệu khác. Đây là cuộc thống kê thiên hà vô tuyến chi tiết nhất từ trước đến nay. Họ còn áp dụng một phương pháp thống kê mới để tính đến số thiên hà vô tuyến có cấu trúc nhiều thành phần — từ đó đưa ra biên độ sai số lớn hơn, nhưng chính xác hơn.

Dù vậy, khi tổng hợp dữ liệu từ cả ba kính thiên văn, nhóm phát hiện một sai lệch vượt quá mức 5 sigma — ngưỡng mà giới khoa học xem là bằng chứng mạnh cho một kết quả bất thường.

Hệ quả với vũ trụ học

Kết quả cho thấy phân bố thiên hà vô tuyến có độ bất đối xứng (dipole) mạnh gấp 3,7 lần so với dự đoán từ mô hình vũ trụ chuẩn — mô hình mô tả sự hình thành và tiến hóa của vũ trụ từ Vụ Nổ Lớn, đồng thời giả định vật chất phân bố khá đồng đều.

“Nếu Hệ Mặt Trời thực sự di chuyển nhanh như vậy, chúng ta cần xem xét lại những giả định cơ bản về cấu trúc quy mô lớn của vũ trụ,” giáo sư Dominik J. Schwarz, đồng tác giả, cho biết. “Hoặc cũng có thể chính sự phân bố của các thiên hà vô tuyến kém đồng đều hơn chúng ta từng nghĩ. Dù thế nào, mô hình hiện tại cũng đang bị thử thách.”

Phát hiện mới này cũng khớp với các quan sát trước đó về quasar — những lõi thiên hà cực sáng do lỗ đen siêu lớn nuốt vật chất và phát ra năng lượng khổng lồ. Hiệu ứng tương tự xuất hiện trong dữ liệu hồng ngoại, cho thấy đây không phải lỗi đo đạc mà có thể là tính chất thật của vũ trụ.

Nghiên cứu nhấn mạnh rằng các phương pháp quan sát mới có thể thay đổi căn bản hiểu biết của nhân loại về vũ trụ — và rằng ngoài kia vẫn còn vô số điều bí ẩn đang chờ được khám phá.