Vũ trụ có thể đang co lại, hướng tới "Vụ Co Lớn" thay vì giãn nở vĩnh viễn, một nghiên cứu đột phá của các nhà khoa học Hàn Quốc vừa công bố đã đặt ra nghi vấn về những lý thuyết vũ trụ học lâu đời.
Trái ngược với quan niệm phổ biến rằng vũ trụ đang giãn nở không ngừng, nghiên cứu mới cho thấy năng lượng tối, một lực bí ẩn từng được cho là đẩy nhanh sự giãn nở, có thể đang suy yếu, dẫn đến sự co lại của vũ trụ và cuối cùng là một hiện tượng đáng sợ mang tên "Vụ Co Lớn" (Big Crunch).
Giáo sư Young Wook Lee, trưởng nhóm nghiên cứu tại Trường đại học Yonsei ở Seoul, Hàn Quốc, nhận định: "Số phận của vũ trụ sẽ thay đổi".
Ông giải thích rằng vũ trụ có thể đang "cạn kiệt khí", dẫn đến sự sụp đổ do lực hút, nơi tất cả các thiên hà sẽ bị nén chặt vào nhau.
Nghiên cứu này, được công bố trên tạp chí Bản tin tháng của Hiệp hội Thiên văn hoàng gia, Anh, đã thách thức những lý thuyết vũ trụ học đã tồn tại hàng thập kỷ.
Các nhà nghiên cứu đã sử dụng siêu tân tinh loại IA, tương tự như SN1994d được chụp trong thiên hà chủ NGC4526, để giúp xác định rằng sự giãn nở của vũ trụ có thể đã bắt đầu chậm lại (ảnh: NASA/ESA).
Trước đây, người ta tin rằng vũ trụ bắt đầu từ Vụ Nổ Lớn khoảng 13,8 tỷ năm trước và sau đó giãn nở chậm lại. Tuy nhiên, vào năm 1998, các nhà khoa học đã phát hiện ra năng lượng tối, một lực bí ẩn được cho là làm tăng tốc độ giãn nở của vũ trụ.
Phân tích các siêu tân tinh (ngôi sao phát nổ sáng rực) đã chỉ ra rằng các thiên hà xa xôi đang di chuyển ra xa nhau với tốc độ ngày càng nhanh, có khả năng dẫn đến "Vụ Nổ Lớn" (Big Rip) - một sự kiện thảm khốc làm tan rã các nguyên tử.
Tuy nhiên, nghiên cứu mới của Giáo sư Lee và cộng sự lại đưa ra một giả thuyết khác: năng lượng tối đang thay đổi nhanh chóng và vũ trụ có thể đang cạn kiệt năng lượng này.
“Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy vũ trụ đã bước vào giai đoạn giãn nở chậm lại ở thời điểm hiện tại và năng lượng tối tiến hóa theo thời gian nhanh hơn nhiều so với suy nghĩ trước đây”, Giáo sư Lee nhấn mạnh.
“Nếu những kết quả này được xác nhận, nó sẽ đánh dấu một sự thay đổi lớn trong mô hình vũ trụ học kể từ khi năng lượng tối được phát hiện cách đây 27 năm", ông nói.
Để đi đến kết luận này, nhóm nghiên cứu đã kiểm tra độ sáng của các siêu tân tinh loại IA, được mệnh danh là "ngọn nến chuẩn" vì chúng đóng vai trò như những cột mốc đo khoảng cách trong vũ trụ. Nếu những ngôi sao chết này xuất hiện mờ nhạt, chúng được cho là ở rất xa, minh họa cho sự giãn nở của vũ trụ do năng lượng tối.
Tuy nhiên, sau khi phân tích 300 thiên hà chủ, Giáo sư Lee và nhóm của ông đã phát hiện ra rằng độ sáng của các siêu tân tinh có mối liên hệ chặt chẽ hơn với tuổi của các ngôi sao trước khi phát nổ, chứ không phải khoảng cách của chúng. Cụ thể, các ngôi sao già hơn tạo ra vụ nổ sáng hơn, trong khi các ngôi sao trẻ hơn thì mờ hơn một cách có hệ thống.
Điều này đã bác bỏ giả thuyết rằng năng lượng tối là một lực lượng bất biến, thay vào đó chứng minh rằng nó có thể suy yếu dần theo thời gian.
Nghiên cứu này được củng cố bởi một mô hình mới được ưa chuộng bởi Thiết bị Quang phổ Năng lượng Tối (DESI) và hoàn toàn phù hợp với dữ liệu từ Bức xạ nền Vi sóng Vũ trụ (CMB) và Dao động Âm thanh Baryon (BAO).
“Phân tích của chúng tôi cho thấy vũ trụ đã bước vào giai đoạn giảm tốc ngay hôm nay”, Giáo sư Lee khẳng định.
May mắn thay, thảm họa liên thiên hà này có lẽ sẽ không xảy ra trong suốt cuộc đời chúng ta. Các nhà vũ trụ học ở Trường đại học Cornell dự đoán rằng ngày tận thế sẽ diễn ra trong vòng 19,5 tỷ năm nữa.
Để xác nhận kết quả này, nhóm nghiên cứu của Đại học Yonsei đang thực hiện một "thử nghiệm không dựa trên sự tiến hóa" tập trung vào các siêu tân tinh trong các thiên hà có cùng độ tuổi.
Kết luận cuối cùng có thể sẽ được xác nhận thông qua Đài thiên văn Vera C. Rubin ở Chile, nơi được trang bị máy ảnh kỹ thuật số mạnh nhất thế giới, và dự kiến sẽ phát hiện ra 20.000 thiên hà chủ chứa siêu tân tinh mới trong nửa thập kỷ tới.
