2013: Bản đồ lạm phát mới của vũ trụ

Hiệp Khách Quậy Chúng ta sắp có nhận thức tốt hơn về một trong những khái niệm lớn nhất trong vũ trụ: sự lạm phát vũ trụ. Những tấm bản đồ đầu tiên của vũ trụ từ vệ tinh Planck của Cơ quan Vũ trụ châu Âu sắp hoàn tất vào đầu năm 2013. Chúng sẽ giúp chúng ta trau chuốt các mô tả vũ trụ sau Big Bang đã lớn lên như thế... Xin mời đọc tiếp.

Chúng ta sắp có nhận thức tốt hơn về một trong những khái niệm lớn nhất trong vũ trụ: sự lạm phát vũ trụ. Những tấm bản đồ đầu tiên của vũ trụ từ vệ tinh Planck của Cơ quan Vũ trụ châu Âu sắp hoàn tất vào đầu năm 2013. Chúng sẽ giúp chúng ta trau chuốt các mô tả vũ trụ sau Big Bang đã lớn lên như thế nào từ cái nhỏ hơn một proton thành một khoảng không mênh mông trong thời gian chưa tới một phần nghìn tỉ của một phần nghìn tỉ của một giây.

Vũ trụ sơ khai là một nồi súp plasma nóng bằng cách nào đó đã phát triển thành những đám thiên hà dày đặc và những khoảng không vũ trụ mà chúng ta biết ngày nay. Theo các định luật của nhiệt động lực học, trên tầm vĩ mô, những vùng ở cách xa nhau phải trông rất khác nhau. Nhưng các nghiên cứu bức xạ nền vi sóng vũ trụ (CMB) – ánh sáng được giải phóng lúc chừng 300.000 năm sau Big Bang – cho thấy vũ trụ vẫn trông hầu như y hệt nhau theo mọi hướng.

Bản đồ vũ trụ

Bản đồ vũ trụ. (Ảnh: ESA/Max Planck)

Để lí giải sự giống nhau không thể này, các nhà vật lí đã viện dẫn sự lạm phát: vì mọi điểm trong vũ trụ đã từng là láng giềng sát cửa nhau, nên ý tưởng là chúng đã bị thổi bay ra nhanh quá nên chúng không thể nhớ gì về nhau nữa. Dữ liệu thu từ Tàu khảo sát Vi sóng Phi đẳng hướng Wilkinson (WMAP) của NASA, phóng lên vào năm 2001, củng cố một dự đoán trọng yếu của sự lạm phát, rằng cấu trúc của vũ trụ được gieo mầm bởi những thăng giáng lượng tử trong không-thời gian.

Stephen Hawking mới đây có phát biểu với tạp chí New Scientist rằng bằng chứng WMAP cho sự lạm phát là sự phát triển hấp dẫn nhất trong lĩnh vực vật lí học trong cuộc đời sự nghiệp của ông. Nhưng một mô hình khớp nhất cho cái chi phối sự lạm phát theo hàm mũ, khi nào nó bắt đầu và nó kéo dài bao lâu, vẫn chưa được thống nhất. Dữ liệu WMAP còn làm lộ ra một số bất ngờ, ví dụ những vân phân bố không thể giải thích trong CMB. Vì thế, các nhà vũ trụ học đang bồn chồn chờ đợi những bản đồ phân giải cao hơn của vệ tinh Planck để kết luận vấn đề. Đội khoa học Planck sẽ công bố những kết quả vũ trụ học đầu tiên của họ thu từ 15 tháng số liệu quý giá vào tháng 3 tới.

Ngoài ra, các kết quả Planck cũng sẽ giúp tinh chỉnh các con số cho năng lượng tối, vật chất tối và vật chất bình thường chiếm bao nhiêu phần trăm của vũ trụ. Planck còn có thể ghi được những dấu hiệu trực tiếp đầu tiên của những gợn sóng trong không-thời gian gọi là sóng hấp dẫn. Quả là không tệ cho một phi thuyền đã chết một nửa rồi – một trong hai máy dò của vệ tinh Planck đã ngừng hoạt động hồi tháng 1. Toàn bộ phi thuyền sẽ tắt lịm vào tháng 8 tới.

Nguồn: New Scientist

Mời đọc thêm