Vén màn bí ẩn vũ trụ qua 10 vật thể (Phần 3)

3. Siêu tân tinh SN 2017CBV

Nó là cái gì?

Vụ nổ sao.

Nó ở đâu?

Thiên hà NGC 5643, cách chúng ta 55 triệu năm ánh sáng.

BÍ ẨN: VŨ TRỤ SẼ KẾT THÚC NHƯ THẾ NÀO?

Giữa lưng chừng vũ trụ, một ngôi sao nằm chết. Bạn ghi chép nó như thường lệ, thứ sự kiện xảy ra một triệu lần trong vùng láng giềng nhung nhúc này. Chỉ khi thật chậm rãi bạn mới nhận ra làm thế nào ca tử vong này có thể làm lung lay vũ trụ học đến tận cốt lõi của nó.

Chuyện đại loại như vậy đã xảy ra vào tháng Ba 2017 khi, trên một chuyến tuần tra bầu trời đêm như thường lệ, David Sand tại Đại học Arizona bắt gặp thứ gì đó mới mẻ. Thoạt nhìn, nó chỉ là một siêu tân tinh loại Ia khác, cái chết nảy lửa của một sao lùn trắng đã phù to hết cỡ.

Các sao lùn trắng gói ghém khối lượng Mặt Trời vào thể tích chừng bằng Trái Đất. Chúng thường xuất hiện thành cặp, với một sao liếm láp sao kia, hút lấy vật chất từ nó. Ăn nhiều nên bội thực, ngôi sao ma cà rồng này có thể vượt quá mật độ tới hạn tại đó các nguyên tử carbon trong lõi của nó hợp nhất thành những nguyên tố nặng hơn. “Về cơ bản nó là một quả bom nhiệt hạch mất kiểm soát,” phát biểu của Mark Sullivan tại Đại học Southampton, Anh. Trong vòng vài giây, ngôi sao ấy trở thành hàng tỉ tấn mảnh bom phóng xạ. Khi ngôi sao này phân huỷ qua tuần nọ tháng kia, nó giải phóng nhiệt và bức xạ nhìn thấy giữa lưng chừng vũ trụ.

SN 2017CBV

Tuy nhiên, các quan sát sâu rộng về SN 2017cbv cho thấy người bạn đồng hành bí ẩn của ngôi sao đang nổ không phải một sao lùn trắng khác, mà là một sao lớn hơn. Sở dĩ như vậy bởi vì chúng ta đã giả định rằng các siêu tân tinh loại Ia có cơ chế kích hoạt giống nhau, và do đó có độ sáng đồng đều, nghĩa là chúng trông như thế nào đối với chúng ta chỉ phụ thuộc vào khoảng cách của chúng.

Giả định ấy dựa trên một trong những kết quả rắc rối nhất trong vũ trụ học: khám phá năm 1998 về một nhóm ít siêu tân tinh loại Ia ở xa đồng loạt mờ nhạt hơn trông đợi. Kết luận là những siêu tân tinh này ở xa hơn chúng ta từng nghĩ, chúng bị hút ra xa chúng ta bởi một thế lực tăm tối nào đó đang làm cho vũ trụ giãn nở ở tốc độ ngày càng nhanh.

Chẳng ai biết “năng lượng tối” ấy có thể là cái gì. “Tôi ghét dùng từ phản hấp dẫn, nhưng đó là một cách tốt để nghĩ về nó,” Sullivan nói. Sức hút của năng lượng tối định đoạt kích cỡ của vũ trụ, tuổi thọ của nó, và cả di nguyện cuối cùng của nó. Nếu nó phát triển đủ mạnh, cuối cùng nó có thể chiến thắng sức hút hấp dẫn giữ vật chất với nhau, đem lại “cú xé lớn” sẽ báo hiệu cái chết cho mọi thứ hay ho trong vũ trụ. Trong khi đó, một vũ trụ không có đủ năng lượng tối để giữ cho nó giãn ra thì có thể suy sụp trên chính nó trong một “vụ nghiền lớn”.

Các siêu tân tinh dị thường như SN 2017cbv khiến người ta dựng ngược lông mày. “Có rất nhiều thứ về siêu tân tinh loại Ia vẫn còn bí ẩn,” phát biểu của Peter Garnavich tại Đại học Notre Dame ở Indiana – chẳng hạn, chúng có ít nhất hai cơ chế kích hoạt khả dĩ. “Nếu bạn gặp cả hai thứ, thì có thể bạn bị lừa,” Sullivan nói.

Như vậy, phải chăng điều đó có nghĩa là chúng ta đã rơi vào một thung lũng tối cùng với năng lượng tối? Có lẽ vậy. “Nếu có hai nhóm, và chúng trộn lẫn nhau, thì chúng ta có thể gặp sai số hệ thống,” Garnavich nói. “Có khả năng là chúng ta chưa hiểu tốt vật lí học.”

Những thứ khác ít được quan tâm hơn, ví dụ như sai số chủ yếu không nằm ở hiểu biết lí thuyết của chúng ta về các vụ nổ, mà ở sự bất lực của chúng ta trước việc đo chúng đủ chính xác. Cách tốt nhất để làm sáng tỏ vấn đề là chứng kiến nhiều cái chết sao hơn nữa ngay khi chúng xảy ra, chứ không phải muộn sau vài ngày, như trước nay vẫn vậy. “Sẽ sướng lắm đây nếu chúng ta tìm thấy một phát súng khai màn,” Sullivan nói. Phát súng ấy sẽ thổi tung và làm sáng tỏ mọi thứ.

Nguồn: New Scientist