Một nghiên cứu mới về sự giãn nở của Vũ trụ có thể đã tiết lộ một phần còn thiếu trong hiểu biết của chúng ta về vật lý của vũ trụ.
Nó phát hiện ra rằng một nghiên cứu trước đó được công bố vào tháng 6 năm 2016 về Hằng số Hubble, là phép đo tốc độ giãn nở của Vũ trụ, là chính xác.
Tuy nhiên, nó cũng cho thấy sự bất đồng với một phép đo khác của Hằng số Hubble do vệ tinh ESA Planck thực hiện.
Bởi vì Planck đã đo Hằng số Hubble bằng cách quan sát nền vi sóng vũ trụ, là bức xạ còn sót lại từ Vụ nổ lớn, điều này cho thấy có một phần còn thiếu trong hiểu biết của chúng ta về vật lý của Vũ trụ.
Nghiên cứu đã sử dụng thấu kính hấp dẫn để quan sát các quasar ở xa, là những thiên hà có lõi cực kỳ sáng.
Thấu kính hấp dẫn dựa trên thuyết tương đối rộng của Einstein và sử dụng hiệu ứng trên không-thời gian của các cấu trúc vũ trụ khối lượng lớn ở gần để phóng đại ánh sáng từ các vật thể ở xa.
Trong trường hợp này, ánh sáng từ các quasar ở xa bị bẻ cong quanh các thiên hà khổng lồ nằm giữa các quasar và Trái đất.
Tuy nhiên, các thiên hà không tạo ra các biến dạng hình cầu hoàn hảo trong kết cấu của không gian, đồng thời các thiên hà và chuẩn tinh không thẳng hàng hoàn hảo, nghĩa là ánh sáng từ mỗi chuẩn tinh đi theo các đường khác nhau có độ dài hơi khác nhau.
Điều này tạo ra nhiều hình ảnh của cùng một chuẩn tinh khi nhìn từ Trái đất.
Và do độ sáng của các chuẩn tinh thay đổi nên các nhà thiên văn học thực hiện nghiên cứu có thể nhìn thấy mỗi chuẩn tinh nhấp nháy vào những thời điểm khác nhau, tùy thuộc vào đường đi của ánh sáng được quan sát.
Độ trễ như vậy trong đường đi của ánh sáng có liên quan trực tiếp đến Hằng số Hubble và do đó, việc đo độ trễ có nghĩa là nhóm có thể tính toán Hằng số Hubble.
Video giải thích kỹ thuật thấu kính hấp dẫn, được các nhà thiên văn học sử dụng để quan sát các vật thể ở xa trong không gian.
Tín dụng: ESA/Hubble, NASA
Sử dụng phương pháp này, nhóm đã có thể xác nhận những phát hiện của nghiên cứu năm ngoái về Hằng số Hubble, nhưng thấy nó khác với phép đo do Planck thực hiện.
Các tác giả của nghiên cứu cho biết điều này gợi ý một sự hiểu lầm trong kiến thức của chúng ta về Vũ trụ.
Sherry Suyu, tác giả chính của nghiên cứu cho biết: “Tốc độ mở rộng của Vũ trụ hiện đang bắt đầu được đo lường theo những cách khác nhau với độ chính xác cao đến mức những khác biệt thực tế có thể hướng tới vật lý mới ngoài kiến thức hiện tại của chúng ta về Vũ trụ”.
“Hằng số Hubble rất quan trọng đối với thiên văn học hiện đại vì nó có thể giúp xác nhận hoặc bác bỏ liệu hình ảnh của chúng ta về Vũ trụ – bao gồm năng lượng tối, vật chất tối và vật chất bình thường – có thực sự chính xác hay chúng ta đang thiếu điều gì đó cơ bản.”