Nhân kỷ niệm hai năm ngày ra mắt Kính thiên văn James Webb (JWST), các nhà khoa học phát hiện ra rằng nó đã tạo ra những quan sát mới chính xác đến kinh ngạc, có nguy cơ lật đổ mô hình tiêu chuẩn của vũ trụ học.
Tranh cãi về thành phần của vũ trụ
Gần một thế kỷ trước, nhà thiên văn học Edwin Hubble đã phát hiện ra sự tăng tốc nhanh chóng của tất cả các thiên hà xa xôi. Nhưng trong thập kỷ qua, cơ sở vật lý mới cần thiết để sửa đổi hoặc thậm chí thay thế lý thuyết 40 năm tuổi này đã trở thành chủ đề tranh luận gay gắt.
Adam Riess, giáo sư thiên văn học tại Đại học Johns Hopkins, Mỹ, người đứng đầu nhóm thực hiện phép đo JWST mới, cho biết: “Có một sự bất đồng khiến chúng tôi tự hỏi liệu chúng ta có thực sự hiểu biết về thành phần của vũ trụ và các tính chất vật lý hay không”. của vũ trụ hay không?
Kính thiên văn James Webb.
Reiss, Saul Perlmutter và Brian P. Schmidt đã đoạt giải Nobel vật lý năm 2011 nhờ khám phá năm 1998 về năng lượng tối, lực bí ẩn đằng sau sự giãn nở ngày càng tăng của vũ trụ.
Các nhà vũ trụ học đồng ý rằng vũ trụ bắt đầu bằng một vụ nổ. Sau đó, ngay lập tức, vũ trụ trẻ được hình thành: một hỗn hợp plasma sôi sục, giãn nở của các hạt vật chất và phản vật chất xuất hiện, chỉ hủy diệt lẫn nhau khi tiếp xúc.
Khi vũ trụ phồng lên như một quả bóng bay, câu chuyện tiêu chuẩn diễn ra, vật chất thông thường (tương tác với ánh sáng) ngưng tụ xung quanh các khối vật chất tối vô hình để tạo ra các thiên hà đầu tiên, được kết nối với nhau bằng một mạng lưới vũ trụ rộng lớn.
Ban đầu, khi thành phần của vũ trụ lan rộng ra, mật độ năng lượng của nó và do đó tốc độ giãn nở của nó giảm đi, nhưng sau đó, khoảng 5 tỷ năm trước, các thiên hà lại bắt đầu rút đi một lần nữa. ngày càng nhanh hơn.
Nhiều dự đoán của mô hình đã được chứng minh là có độ chính xác cao, nhưng đây chính là lúc vấn đề bắt đầu: các nhà thiên văn học vẫn chưa biết vật chất tối hay năng lượng tối là gì.
Ofer Lahav, giáo sư thiên văn học tại Đại học College London, người tham gia cuộc khảo sát thiên hà tối, cho biết: “Hầu hết mọi người đều đồng ý rằng thành phần hiện nay của vũ trụ là 5% chất nguyên tử thông thường; 25% lạnh, vật chất tối và 70% năng lượng tối. Sự thật là chúng tôi không hiểu hai điều cuối cùng trong số này.”
Vũ trụ học đang gặp khủng hoảng?
“Vũ trụ học đang gặp khủng hoảng,” David Gross, cựu giám đốc KITP và người đoạt giải Nobel, phát biểu tại hội nghị thiên văn học.
Một nghiên cứu của Keeley, công bố ngày 15 tháng 9 trên tạp chí Physical Review Letters, phát hiện ra rằng nếu các mô hình vũ trụ cần sửa chữa ở bất kỳ đâu thì rất có thể nó nằm ở vũ trụ rất sơ khai. tuyên bố.
Keeley cho biết, có thể bổ sung thêm một số năng lượng tối trước khi xuất hiện nền vi sóng vũ trụ, tạo thêm lực cho sự giãn nở của vũ trụ mà không nhất thiết làm cho nó thoát khỏi mô hình chuẩn.
Tuy nhiên, một khi các nhà thiên văn học đặt mặt trời vào trung tâm của hệ mặt trời trong các mô hình mới hơn, các ngoại luân cuối cùng đã trở nên không còn phù hợp nữa.
Lahav nói: “Nếu chúng ta muốn mang tính triết học, có lẽ đó là điều đang diễn ra. Nhưng có thể còn có vật chất tối và năng lượng tối và chúng vẫn chưa được khám phá”.
Các nhà vũ trụ học đang tìm kiếm câu trả lời ở một số nơi. Các thí nghiệm sắp tới, chẳng hạn như dự án CMB-S4 ở Nam Cực và Đài thiên văn Simons ở Chile, đang tìm kiếm manh mối trong các phép đo cực kỳ chính xác về bức xạ của vũ trụ sơ khai. Những người khác sẽ xem xét các bản đồ vật chất tối do kính viễn vọng không gian Euclid của ESA tạo ra hoặc các cuộc khảo sát năng lượng tối trong tương lai do Thiết bị quang phổ năng lượng tối thực hiện.
Cho đến nay, một số nhà thiên văn học mới chỉ quan sát các ngôi sao trong một thiên hà nhưng đã nhận thấy sự khác biệt so với các phép đo của Hubble.
- Kính viễn vọng James Webb đã tiết lộ bí mật của vũ trụ: Vụ nổ lớn có phải chỉ là sự tưởng tượng của con người?
- Hành tinh “Siêu Trái đất” có thể chứa sự sống
- “Con mắt” vàng của cỗ máy nhìn lại 13,5 tỷ năm
