Các nhà thiên văn tại Viện Niels Bohr ở Copenhagen vừa tìm ra một phương pháp mới để đo khoảng cách. Điều này nghe chẳng có gì to tát, nhưng việc xác định một vật nào đó ở xa chúng ta bao nhiêu là một trong những bài toán cơ bản khó nuốt nhất trong thiên văn vật lí học và là trọng tâm của vũ trụ học vì nó cho phép các nhà khoa học tính ra tuổi của Vũ trụ và những tính chất cơ bản của nó là gì. Vì phương pháp mới của họ sử dụng các quasar, một số vật thể sáng nhất từng được biết, nên các nhà khoa học cho biết họ sẽ có thể xác định những khoảng cách xa hơn nhiều so với cái người ta đạt được tính cho đến nay, lát đường cho việc hiểu rõ hơn về năng lượng tối.
Mỗi thiên hà có một lỗ đen siêu khối nằm tại tâm, gấp hàng triệu đến hàng tỉ lần khối lượng của Mặt trời. Khi những trái tim tăm tối này của thiên hà tích cực bồi tụ vật chất, chúng trở hết sức sáng.
Việc đi tìm những phương pháp mới để đo khoảng cách vũ trụ có một phả hệ lâu đời trong vũ trụ học. Vào thập niên 1990, một phương pháp đã được phát hiện sử dụng sao siêu mới, sự bùng nổ của những ngôi sao khối lượng lớn, để đo khoảng cách. Từ kết quả đó đã gieo mầm cho sự khám phá ra sự tăng tốc của Vũ trụ vào năm 1998, cái cho thấy 70% của Vũ trụ cấu tạo từ năng lượng tối.
Nay tiến sĩ Darach Watson và các đồng sự vừa khám phá ra một phương pháp tính khoảng cách chính xác, sử dụng các quasar. Các quasar được cấp năng lượng bởi lỗ đen siêu khối tại tâm của các thiên hà, và chúng sáng đến mức chúng có thể qua mặt độ sáng của tất cả các ngôi sao trong thiên hà chủ của chúng kết hợp lại. Do sự cực kì sáng này, nên các nhà khoa học đã đi tìm những phương pháp sử dụng chúng để đo khoảng cách kể từ khi chúng được phát hiện ra vào thập niên 1960. Sau hơn bốn thập kỉ, những nỗ lực đó cuối cùng đã thành công.
“Đó là một khám phá đang chờ xảy ra”, phát biểu của tiến sĩ Kelly Denney, một thành viên của đội nghiên cứu. Người ta đã biết rằng thỉnh thoảng kích cỡ của đám mây khí rơi vào trong lỗ đen siêu khối có liên quan đến độ sáng của quasar. Watson và các đồng sự đã nhận ra rằng dữ liệu mới về kích cỡ của các đám mây khí đó đã và đang được đo vì những lí do khác hiện nay đã đủ chính xác để cho phép họ dự đoán độ sáng của các quasar. Biết được các quasar sáng bao nhiêu khi nhìn từ trái đất, họ có thể dễ dàng xác định chúng ở xa bao nhiêu.
Các quasar có thể được phát hiện đến khoảng cách rất lớn, xa hơn nhiều so với sao siêu mới, đó hiện là số đo khoảng cách tốt nhất. “Đó là cái làm cho các quasar thật hấp dẫn”, Watson nói, “nhìn ra xa hơn đồng nghĩa là nhìn lùi xa hơn trong thời gian, và biết vũ trụ dãn nở như thế nào theo thời gian là điều then chốt để hiểu năng lượng tối”. Việc có thể đo vũ trụ chính xác ở những khoảng cách lớn sẽ có những hàm ý dễ thấy cho kiến thức tương lai của các nhà khoa học về năng lượng tối và số phận tối hậu của vũ trụ.
Nguồn: Viện Niels Bohr, PhysOrg.com
