Nghiên cứu mới khẳng định: Bí ẩn "năng lượng tối" có thể không tồn tại

"Vũ trụ có thể không dãn nở với tốc độ gia tăng sau khi đó, có nghĩa là bí ẩn "năng lượng tối" có thể không thực sự tồn tại", theo một nghiên cứu mới đưa ra.

Điều này chỉ mới được công bố. Năm 2011, ba nhà vũ trụ học từ hai nhóm nghiên cứu đoạt giải Nobel vật lý cho thấy khoảng cách của siêu tân tinh loại IA - một loại sao phát nổ đang di chuyển ra khỏi Trái đất nhanh hơn so với những vật thể ở gần đó.

Hình ảnh dưới đây là siêu tân tinh loại IA còn sót lại 0.509-67,5 được sử dụng dữ liệu từ kính viễn vọng không gian Hubble của NASA và Đài thiên văn vũ trụ của NASA. Phân tích về chuyển động của siêu tân tinh loại IA trong không gian giúp hầu hết các nhà vũ trụ học kết luận rằng sự dãn nở của vũ trụ đang tăng lên, được thúc đẩy bởi một lực bí ẩn được gọi là năng lượng tối.

Nguồn ảnh: NASA, ESA, và B. Schaefer và A. Pagnotta (Đại học bang Louisiana, Baton Rouge); NASA, ESA, CXC, SAO, Di sản Đội Hubble (STScI / AURA), J. Hughes (Đại học Rutgers)

Vào cuối năm 1990, những kết quả đáng ngạc nhiên được công bố và khẳng định mạnh mẽ rằng một số lực kỳ lạ lan rộng trong không gian - thời gian từng phần. Nếu không có sự tồn tại của lực, những lập luận được đưa ra, sau đó là sự dãn nở của không gian - bắt đầu bằng Vụ nổ lớn Big Bang 13,8 tỷ năm trước đây không nên tăng tốc. Thay vào đó, nó nên giảm, làm chậm lại bởi lực hấp dẫn của tất cả thiên hà, lỗ đen và các vật thể khác trong vũ trụ.

Giả thuyết lực phân tán được biết đến như năng lượng tối, bởi các nhà thiên văn đã chưa thực sự hiểu rõ về nó (hiện giờ vẫn chưa, như một vấn đề thực tế).

Tuy nhiên, nghiên cứu mới được công bố trực tuyến vào thứ Sáu (ngày 21 tháng 10) trên tạp chí Báo cáo khoa học, các câu hỏi này kết luận đoạt giải Nobel. Tác giả chính J.T. Nielsen của Viện Niels Bohr tại trường Đại học Copenhagen, Đan Mạch cùng các đồng nghiệp của ông đã phân tích 740 siêu tân tinh loại IA sử dụng khung lý thuyết khác so với một trong hai nhóm nghiên cứu năm 1990. "Các nghiên cứu trước đây chỉ xem xét 70 hoặc hơn siêu tân tinh loại IA", nhóm nghiên cứu của Nielsen cho biết.

Các phân tích mới tìm thấy chỉ là "bằng chứng cận biên" cho những khái niệm về năng lượng tối và sự dãn nở tăng tốc.

"Bằng chứng của sự dãn nở rõ nhất được các nhà vật lý gọi là "3 sigma" - thấp hơn so với tiêu chuẩn 5 sigma yêu cầu để công bố một phát hiện mang ý nghĩa cơ bản", đồng tác giả Subir Sarkar, trường Đại học Oxford tại Anh, cho biết trong một tuyên bố.

"Vì vậy, hoàn toàn có thể là do chúng ta bị nhầm lẫn và sự biểu hiện rõ ràng của năng lượng tối là kết quả của việc phân tích các dữ liệu trong một mô hình lý thuyết quá đơn giản - thực tế một trong số đó được xây dựng vào những năm 1930, rất lâu trước khi có bất kỳ dữ liệu thực tế", Sarkar nói thêm.

Các nhà thiên văn cho biết thêm về vật chất tối không là gì so với những gì nó có cả. Nguồn ảnh: Nhà thiết kế thông tin đồ họa Karl Tate, Space.com

Sarkar thừa nhận: "Nhiều nghiên cứu cần thiết để thuyết phục cộng đồng vật lý rằng khả năng sau này có thể thực sự phản ánh hiện thực. Thẩm định này có vẻ chính xác, quả thực nó đã bị đẩy ngược bởi các nhà thiên văn khác".

Paul Sutter, một nhà thiên văn tại trường Đại học Ohio State và cộng tác viên cho mục "Expert Voices" của trang Space.com, cảm thấy hoài nghi. Để bắt đầu, Sutter nghĩ rằng Nielsen et al. không nên quá tùy tiện với liên kết đã được thống kê.

"Tôi không biết nhưng 3 sigma khá tuyệt đối với tôi. Bài báo của họ viết rất rõ ràng về một vũ trụ với năng lượng tối", Sutter trả lời trang Space.com.

Trong khi đó, Sutter đồng ý với Sarkar rằng: "Bản thân phát hiện 3-sigma không hoàn toàn thuyết phục", ông nhấn mạnh: "Các chuyển động của siêu tân tinh loại IA cần phải có một bằng chứng duy nhất rõ ràng hơn để hỗ trợ về sự tồn tại của năng lượng tối". Sutter trích dẫn, trong số những thứ khác, dao động trong nền vi ba vũ trụ (cosmic microwave background CMB - đèn cổ xưa còn sót lại từ Vụ nổ lớn Big Bang), quan sát cấu trúc quy mô lớn trong vũ trụ và "các dao động âm thanh baryon" là những biến động lạ trong mật độ của vật chất.

"Nếu chúng ta có một vũ trụ không có năng lượng tối thì những tính năng này đã biến mất từ lâu rồi. Chúng tôi có nhiều bằng chứng - các máy thám trắc đa dạng và độc lập - tất cả cho thấy một vũ trụ có năng lượng tối và các tác giả của nghiên cứu mới cố gắng đưa ra những loại sóng phân cực này ra xa", Sutter nói.

Sutter cho thấy: "Nghiên cứu mới sẽ giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về cách sử dụng dữ liệu siêu tân tinh để xử lý tốt hơn về năng lượng tối". Nhưng ông cho rằng các tác giả đã thực hiện một bước nhảy vọt không có cơ sở trong việc đề xuất rằng, như Sarkar đã nói, "một bằng chứng quan trọng về tiêu chuẩn mô hình vũ trụ còn khá lỏng lẻo".

"Nếu bạn đưa ra tuyên bố mạnh mẽ rằng các tác giả đang cố gắng để thực hiện thì đó là một phương pháp mấu chốt thú vị. Tuy nhiên, thậm chí nó không thực sự bắt đầu làm rung chuyển nền tảng của vũ trụ học hiện đại", Sutter cho biết.