Mô phỏng vũ trụ giãn nở

Sau gần 13,8 tỉ năm không ngừng mở rộng, vũ trụ có thể sớm nhỏ lại trong thời gian tới.

Nghiên cứu mới này của nhóm nhà khoa học Đại học Princeton và Đại học New York (Mỹ) vừa được công bố trên tạp chí Proceedings of the National Academy of Sciences.

Theo các tác giả, năng lượng tối là một dạng năng lượng chưa biết rõ, chiếm phần lớn vũ trụ và có khuynh hướng làm gia tăng tốc độ giãn nở của vũ trụ.

Nhóm nghiên cứu đã mô hình hóa năng lượng tối trong mô hình vũ trụ, cho thấy đây không phải là một lực bất biến, mà có thể phân rã theo thời gian.

Các lực hình thành nên năng lượng tối cũng có dấu hiệu suy yếu. Theo các phân tích, các nhân tố tăng tốc cho quá trình giãn nở của vũ trụ có thể sẽ dừng lại trong vòng 65 triệu năm tới.

Đồng thời trong 100 năm, vũ trụ có thể sẽ ngừng giãn nở hoàn toàn. Tiếp đó, vũ trụ sẽ bước vào giai đoạn thu hẹp, có thể kéo dài hàng tỉ năm.

Sau khi thu hẹp hết cỡ, nhiều giả thuyết tin rằng vũ trụ sẽ “chết”, số khác lại cho rằng sẽ có một động lực tái sinh mới cho vũ trụ.

Giáo sư Paul Steinhardt – giám đốc Trung tâm Khoa học lý thuyết thuộc Đại học Princeton (Mỹ), tác giả chính của nghiên cứu – cho rằng tất cả quá trình trên đang diễn ra một cách nhanh chóng. Nghĩa là vũ trụ có thể bước vào giai đoạn thu hẹp sớm hơn rất nhiều so với dự kiến.

Năng lượng tối hiện vẫn đang được các nhà khoa học tìm hiểu – Ảnh: TECH EXPLORIST

Trước đó, từ những năm 1990, các nhà khoa học cũng đã có ý rằng sự giãn nở của vũ trụ đang không ngừng tăng tốc, không gian giữa các thiên văn mở rộng nhanh hơn so với hàng tỉ năm trước.

Các nhà khoa học đặt tên cho nhân tố bí ẩn thúc đẩy quá trình này là năng lượng tối, có khả năng kéo các vật thể nặng trong vũ trụ ra xa thay vì sát lại gần nhau như lực hấp dẫn.

Trong nghiên cứu của mình, giáo sư Steinhardt và các đồng nghiệp đã dự đoán các thuộc tính của năng lượng tối có thể thay đổi như thế nào trong vài tỉ năm tới.

Nhóm tạo một mô hình có sự tác động giữa năng lượng tối và năng lượng hấp dẫn theo những thông số hiện tại, để từ đó hình dung ra những biến chuyển của vũ trụ trong tương lai.

Theo mô hình này, năng lượng tối có dấu hiệu sẽ suy giảm nghiêm trọng. Giáo sư Steinhardt cho rằng sự suy giảm này rất khó để cảm nhận nhưng sau khoảng vài tỉ năm nữa, vũ trụ có thể thu nhỏ kích thước chỉ bằng một nửa hiện nay.

Ngược lại, giáo sư vật lý và thiên văn học Gary Hinshaw tại Đại học British Columbia (Canada) – người không tham gia vào nghiên cứu – cho rằng mấu chốt hiện tại nằm ở năng lượng tối của vũ trụ.

Hiện giới khoa học vẫn chưa thể thống nhất và hiểu một cách tường tận về năng lượng tối và những tác động của nó đến sự vận động của vũ trụ.

Vì vậy theo giáo sư Gary Hinshaw, những nghiên cứu về sự giãn nở – thu hẹp của vũ trụ hiện chỉ dừng lại ở các mô hình lý thuyết và mang tính tham khảo nhiều hơn là cảnh báo.