Vén màn bí ẩn vũ trụ qua 10 vật thể (Phần 2)

2. Vụ nổ Lorimer

Nó là cái gì?
Một tín hiệu vô tuyến cường độ mạnh, thoáng qua nhanh.
Nó ở đâu?
Nguồn gốc đâu đó ở bên ngoài thiên hà của chúng ta.

BÍ ẨN: CÁI GÌ XẢY RA TRƯỚC VỤ NỔ LỚN?

Nó hầu như biến mất ngay nhanh như khi nó đến, thành ra chẳng có gì bất ngờ khi chúng ta chẳng hề để ý tới nó. Chỉ đến năm 2007, sáu năm sau sự kiện ấy, Duncan Lorimer tại Đại học Tây Virginia và cậu học trò của ông, David Narkevic mới phát hiện ra nó. Lúc ấy họ đang săm soi dữ liệu thu được từ kính thiên văn vô tuyến Parkes ở New South Wales, Australia, thì phát hiện một vụ nổ sóng vô tuyến thoáng qua nhanh đến mức khó hình dung nỗi. Kéo dài chưa tới 5 mili-giây, nó đi tới Trái Đất vào ngày 24 tháng Bảy 2001, giải phóng năng lượng tương đương với năng lượng Mặt Trời phát ra trong năm ngày.

Vụ nổ Lorimer

Kể từ ấy, chúng ta đã dò thấy hơn 30 vụ nổ sóng vô tuyến nhanh (fast radio burst – FRB) như thế và hoàn toàn không có sự đồng thuận về nguồn phát ra chúng. Các đề xuất đa dạng từ các sao neutron đang va chạm đến phi thuyền ngoài hành tinh. Tuy nhiên, lời giải thích kinh ngạc nhất và không phải hoàn toàn không hợp lí cho rằng chính các lỗ đen đang bật ngược là nguồn phát ra các vụ nổ vô tuyến như thế. Và chưa hết, điều đó còn có nghĩa là vũ trụ đã không ra đời trong một vụ nổ lớn.

Tâm điểm của ý tưởng cấp tiến này nằm ở các kì dị, các hiện tượng phát sinh từ thuyết tương đối rộng Einstein. Lí thuyết này giải thích cách lực hấp dẫn phát sinh qua sự bẻ cong không-thời gian, và do đó cách toàn bộ vũ trụ tiến hoá.

Các kì dị xuất hiện ở những chỗ các phương trình Einstein không còn ý nghĩa nữa, vì khối lượng tập trung đến mức không-thời gian trở nên bẻ cong vô hạn giống như nội phần của lỗ đen. Theo quan điểm đồng thuận hiện nay, cái chúng ta cần để quét sạch những kì dị phiền hà này là một lí thuyết lượng tử về lực hấp dẫn, trong đó không-thời gian không còn là một kết cấu mượt mà và vô cùng linh hoạt nữa, mà thay vào đó chúng xuất hiện thành những mảng rời rạc.

Năm 2014, Carlo Rovelli tại Đại học Aix-Marseille ở Pháp và Francesca Vidotto, nay làm việc tại Đại học Basque Country ở Tây Ban Nha nhận thấy có một giới hạn đối với mức bẻ cong và co nén của những mảng không gian này. Khi một lỗ đen đạt tới một mật độ nhất định, lực hấp dẫn sẽ khuất phục trước áp suất hướng ra của chính không-thời gian. Kết quả là một cú bật ngược lượng tử, một vụ nổ biến lỗ đen thành “lỗ trắng” ói ra những thứ mà tiền thân của nó đã nuốt vào. Trong khuôn khổ của một thuyết hấp dẫn lượng tử nhất định, thuyết hấp dẫn lượng tử vòng, Rovelli, Vidotto và Aurélien Barrau tại Đại học Grenoble-Alps, Pháp, chứng minh được rằng cú bật ngược của các lỗ đen nguyên thuỷ - những con quái vật hấp dẫn bé nhỏ mà người ta cho rằng đã hình thành trong dư âm của vụ nổ lớn – có thể tạo ra những tín hiệu vô tuyến cao tần na ná như tín hiệu FRB.

Ta không thể xác nhận sự tồn tại của một lỗ trắng chỉ dựa trên một vụ nổ riêng lẻ. Nhưng nếu ý tưởng của họ là đúng, thì các nhà nghiên cứu ấy đã nhận ra kiểu dữ liệu sẽ xuất hiện khi có đủ số sự kiện FRB cho trước.

Và đây là vấn đề, Barrau nói: vụ nổ lớn cũng là một kì dị. Ngoài ra, “cấu trúc của kì dị bên trong các lỗ đen không khác mấy với kì dị tại vụ nổ lớn. Nếu các lỗ đen thật sự bật ngược, thì rất có khả năng vũ trụ cũng làm thế.” Thay vì hiện hữu từ hư vô, có lẽ vũ trụ mà chúng ta biết đã hình thành khi một vũ trụ trước đó co lại cho đến khi nó không còn co được nữa và rồi… BÙM! Bài học rút ra từ các vụ nổ vô tuyến nhanh là: sự khởi đầu của vũ trụ là thứ gì đó chứ không phải sự khởi đầu.

Nguồn: New Scientist