Đo được chính xác nhiệt độ của vũ trụ

Sử dụng dàn kính thiên văn CSIRO của Australia ở gần Narrabri, New South Wales, một đội khoa học quốc tế người Thụy Điển, Pháp, Đức và Australia vừa đo được nhiệt độ của Vũ trụ khi nó bằng một nửa tuổi của nó hiện nay.

“Đây là phép đo chính xác nhất từng được thực hiện cho biết vũ trụ đã lạnh đi như thế nào trong lịch sử 13,77 tỉ năm của nó,” phát biểu của tiến sĩ Robert Braun, nhà khoa học chính tại CSIRO.

Vì ánh sáng cần có thời gian để truyền đi, nên khi chúng ta nhìn sâu vào không gian chúng ta thấy vũ trụ trong quá khứ - khi ánh sáng rời các thiên hà mà chúng ta đang quan sát. Vì thế, để nhìn ngược nửa chặng đường vào lịch sử của vũ trụ, chúng ta cần nhìn xa nửa tầm vũ trụ.

Ảnh: Đài thiên văn vũ trụ Onsala

Làm thế nào chúng ta đo được nhiệt độ ở một khoảng cách xa như thế?

Các nhà thiên văn đã nghiên cứu chất khí trong một thiên hà chưa đặt tên ở xa 7,2 tỉ năm ánh sáng (độ lệch đỏ 0,89).

Cái duy nhất giữ ấm cho chất khí này là bức xạ nền vũ trụ - ánh le lói còn sót lại từ Big Bang (Vụ nổ lớn).

Ngoài ra, còn có một thiên hà khác, một quasar (gọi là PKS 1830-211), nằm ở phía sau thiên hà chưa đặt tên ấy.

Sóng vô tuyến từ quasar này đi xuyên qua chất khí của thiên hà phía trước. Khi chúng đi qua, các phân tử khí hấp thụ một phần năng lượng của sóng vô tuyến. Sự hấp thụ này để lại một “dấu vân tay” rõ ràng trên những sóng vô tuyến đó.

Dàn kính thiên văn của CSIRO. Ảnh: David Smyth

Từ “dấu vân tay” này, các nhà thiên văn đã tính ra nhiệt độ của chất khí đó. Họ tìm thấy nhiệt độ là 5,08 kelvin (- 267,92^oC): cực kì lạnh, nhưng vẫn ấm hơn vũ trụ ngày nay. Nhiệt độ của vũ trụ ngày nay là 2,73 kelvin (- 270,27^oC).

Theo lí thuyết Big Bang, nhiệt độ của bức xạ nền vũ trụ giảm đều khi vũ trụ giãn nở. “Đó chính là cái chúng tôi nhìn thấy trong những phép đo của mình. Vũ trụ cách nay vài tỉ năm ấm hơn hiện nay vài ba độ, đúng như lí thuyết Big Bang dự đoán,” phát biểu của tiến sĩ Sebastien Muller thuộc Đài thiên văn vũ trụ Onsala tại trường Đại học Công nghệ Chalmers ở Thụy Điển.

Nguồn: CSIRO

Bài trước | Bài kế tiếp