Cho đến nay, các nhà nghiên cứu vẫn tin rằng năng lượng tối chiếm gần 70% trong vũ trụ đang ngày càng giãn nở của chúng ta.
Trong nhiều năm, cơ chế này gắn liền với cái gọi là hằng số vũ trụ, được Einstein phát triển vào năm 1917, dùng để chỉ một lực đẩy vũ trụ chưa được biết đến. Nhưng bởi vì hằng số vũ trụ - được gọi là năng lượng tối - không thể đo trực tiếp, nhiều nhà nghiên cứu, bao gồm cả Einstein, đã nghi ngờ sự tồn tại của nó - mà không thể đưa ra một giải thích thay thế khả thi nào.
Trong một nghiên cứu gần đây, các nhà khoa học tại Đại học Copenhagen (UCPH) đã đưa ra một lời giải thích năng lượng tối thông qua một mô hình thử nghiệm thay thế năng lượng tối bằng vật chất tối dưới dạng lực từ trường.
Steen Harle Hansen, phó giáo sư tại Trung tâm vũ trụ học DARK của Viện Niels Bohr, giải thích: “Nếu những gì chúng tôi phát hiện ra là chính xác, nó sẽ làm chúng ta tin rằng những gì chúng ta từng nghĩ là tạo nên 70% vũ trụ không thực sự tồn tại. Chúng tôi đã loại bỏ năng lượng tối khỏi phương trình và thêm vào một vài đặc tính khác cho vật chất tối. Sự xuất hiện của các thuộc tính mới này có cùng tác động đến sự giãn nở của vũ trụ như năng lượng tối”.
Vũ trụ giãn nở mà không có năng lượng tối
Theo cách hiểu thông thường về sự phân bố năng lượng của vũ trụ thì vũ trụ của chúng ta bao gồm 5% vật chất bình thường, 25% vật chất tối và 70% năng lượng tối.
Trong mô hình mới của các nhà nghiên cứu UCPH, 25% phần trăm vật chất tối được gán cho tính chất đặc biệt khiến 70% năng lượng tối trở nên dư thừa.
Steen Hansen nói thêm: “Chúng ta không biết nhiều về vật chất tối ngoài việc nó là một hạt nặng và chậm. Nhưng sau đó chúng tôi tự hỏi - điều gì sẽ xảy ra nếu vật chất tối có một số tính chất tương tự như từ tính trong đó? Chúng ta biết rằng khi các hạt mang điện bình thường di chuyển xung quanh, chúng tạo ra từ tính. Và, nam châm hút hoặc đẩy các nam châm khác - vậy nếu đó là những gì đang xảy ra trong vũ trụ thì sao? Rằng sự giãn nở không ngừng của vật chất tối đang xảy ra nhờ một loại lực từ trường?".
Kiểm tra trên mô hình máy tính
Câu hỏi của Hansen đóng vai trò là nền tảng cho mô hình máy tính mới, nơi các nhà nghiên cứu cho vào mọi thứ mà họ biết về vũ trụ - bao gồm lực hấp dẫn, tốc độ giãn nở của vũ trụ và X, lực chưa biết khiến vũ trụ giãn nở.
Steen Hansen giải thích: “Chúng tôi đã phát triển một mô hình hoạt động dựa trên giả định rằng các hạt vật chất tối có một loại lực từ và nghiên cứu xem lực này sẽ có tác động gì lên vũ trụ. Mô hình đã chỉ ra rằng lực này có cùng tác động lên tốc độ giãn nở của vũ trụ như chúng ta biết về năng lượng tối”.
Tuy nhiên, vẫn còn nhiều điều về cơ chế này vẫn chưa được các nhà nghiên cứu hiểu rõ. Và tất cả đều cần được kiểm tra trong các mô hình tốt hơn với nhiều nhiều yếu tố được cân nhắc đến hơn.
Hansen nói thêm: “Thành thật mà nói, phát hiện của chúng tôi có thể chỉ là một sự trùng hợp. Nhưng nếu nó không phải là như vậy, thì phát hiện này thực sự đáng kinh ngạc. Nó sẽ thay đổi hiểu biết của chúng ta về thành phần của vũ trụ và trả lời câu hỏi tại sao nó đang giãn nở. Theo như hiểu biết hiện tại của chúng ta, ý tưởng của chúng ta về vật chất tối với một loại lực từ trường và ý tưởng về năng lượng tối đều hoang dã như nhau. Chỉ những quan sát chi tiết hơn mới xác định được mô hình nào trong số những mô hình này gần với thực tế hơn. Vì vậy, sẽ vô cùng thú vị khi kiểm tra lại kết quả của chúng tôi”.
Văn Thiện
Theo Đại học Copenhagen
