Năng lượng tối: Phát hiện mới đảo lộn hiểu biết về vũ trụ

Vũ trụ là một nơi kỳ lạ: chỉ 5% khối lượng của mọi thứ tồn tại là vật chất thông thường. Phần còn lại gồm 25% vật chất tối và 70% năng lượng tối. Vật chất tối đã là một hiện tượng bí ẩn (được cho là cấu tạo từ các hạt không tương tác với ánh sáng), nhưng năng lượng tối thậm chí còn khó hiểu hơn. Các nhà khoa học biết rằng năng lượng tối phải tồn tại, tuy nhiên càng đi sâu vào nghiên cứu, mọi thứ càng trở nên kỳ dị.

Tại sao năng lượng tối phải tồn tại?

Năng lượng tối được xác nhận nhờ ảnh hưởng của nó lên sự giãn nở của vũ trụ. Quan sát các thiên thể xa xôi có độ sáng cố định, giới khoa học nhận thấy vũ trụ không chỉ đang mở rộng mà còn giãn nở ngày càng nhanh. Năng lượng tối được coi là lực đẩy gia tốc quá trình này.

Bí ẩn mới: Năng lượng tối thay đổi theo thời gian

Giả thuyết ban đầu cho rằng năng lượng tối là hằng số, nhưng một số nghiên cứu gần đây phát hiện nó dường như mạnh hơn trong vũ trụ sơ khai so với hiện tại. Nhiều người nghi ngờ đây chỉ là sai số đo lường, nhưng dữ liệu mới từ Dự án Khảo sát Năng lượng Tối (Dark Energy Survey) kéo dài 3 năm cho thấy: Năng lượng tối thực sự thay đổi — phát hiện có thể đảo lộn các mô hình vật lý hiện nay.

Dự án nghiên cứu đã sử dụng dữ liệu từ:

• Máy ảnh Năng lượng Tối (Dark Energy Camera) đặt trên Kính thiên văn Víctor M. Blanco 4m tại Chile.
• Thiết bị Quang phổ Năng lượng Tối (DESI) trên Kính thiên văn Nicholas U. Mayall 4m tại Arizona.

Hàng trăm nhà nghiên cứu đã hợp tác để tạo ra bản đồ 3D vũ trụ, hé lộ cấu trúc hình thành bởi lực hấp dẫn (như hình trên). Kết quả cho thấy năng lượng tối mạnh hơn trong quá khứ và yếu dần theo thời gian — điều trái ngược với mô hình coi nó là lực cố định như trọng lực.

Gợi ý về một cuộc cách mạng khoa học

Tiến sĩ Juan Mena-Fernández (Phòng thí nghiệm Vật lý Hạt nhân và Vũ trụ, Pháp) nhận định: "Kết quả này gợi mở những hiểu biết vượt ra ngoài mô hình vũ trụ học tiêu chuẩn. Nếu được xác nhận, chúng ta có thể đứng trước một bước ngoặt lớn".

Dù chưa vội bác bỏ các lý thuyết hiện có, các nhà khoa học đang tiếp tục thu thập dữ liệu từ DESI (có thể quan sát hàng ngàn thiên hà cùng lúc) để làm rõ bản chất năng lượng tối. Phát hiện này mở ra hướng nghiên cứu mới cho các nhà lý thuyết. Dù năng lượng tối là gì, nó sẽ định hình tương lai vũ trụ. Thật kỳ diệu khi chúng ta có thể nhìn lên bầu trời và tìm lời giải cho một trong những câu hỏi lớn nhất của nhân loại. Năng lượng tối không chỉ bí ẩn mà còn có thể "biến hình" — một manh mối khiến giới khoa học vừa hào hứng vừa “đau đầu”!