Cụ thể, trong suốt 4,5 tỷ năm qua, mật độ năng lượng tối đã giảm khoảng 10%. Phát hiện này được đưa ra bởi dự án Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), sử dụng kính viễn vọng đặt tại Đài quan sát quốc gia Kitt Peak, Arizona, Mỹ.
Sau ba năm thu thập và phân tích dữ liệu, kết quả của DESI không chỉ thách thức nền tảng của mô hình vũ trụ học hiện tại mà còn mở ra khả năng tồn tại của những lực lượng và quy luật vật lý mới, chưa từng được biết đến.
Trong nhiều thập kỷ qua, mô hình ΛCDM (Lambda-Cold Dark Matter) đã được coi là lý thuyết vũ trụ học chuẩn mực, giải thích thỏa đáng các hiện tượng lớn như bức xạ nền vi sóng vũ trụ, sự hình thành cấu trúc quy mô lớn và tốc độ giãn nở ngày càng tăng của vũ trụ.
Mô hình này giả định rằng năng lượng tối là một “hằng số vũ trụ học” – tức không đổi theo thời gian và là một thuộc tính cố hữu của không gian. Tuy nhiên, kết quả từ DESI lại cho thấy điều ngược lại: năng lượng tối không bất biến mà đang suy giảm.
Điều này khiến giới khoa học phải đối mặt với một câu hỏi lớn: nếu nền tảng quan trọng nhất trong vũ trụ học hiện đại không còn đúng, thì vũ trụ sẽ đi về đâu?
Trước khi phát hiện này được công bố, mọi đo đạc thiên văn từ siêu tân tinh, bức xạ nền, đến sự phân bố vật chất quy mô lớn đều ủng hộ giả thuyết rằng năng lượng tối là một hằng số. Nhưng nếu năng lượng tối có thể thay đổi theo thời gian, điều đó đồng nghĩa với việc vũ trụ không đơn thuần giãn nở đều đặn mãi mãi, mà có thể đang tiến dần đến một sự thay đổi lớn trong trạng thái vận động của nó.
Một số nhà vật lý vũ trụ cho rằng đây có thể là dấu hiệu cho thấy sự tồn tại của một “lực thứ năm”, một lực cơ bản mới nằm ngoài bốn lực cổ điển là hấp dẫn, điện từ, tương tác mạnh và tương tác yếu. Nếu đúng như vậy, nó không chỉ làm đảo lộn vật lý cổ điển mà còn buộc nhân loại phải xây dựng lại toàn bộ nền tảng hiểu biết về vũ trụ.
Tác động của phát hiện này không dừng lại ở lý thuyết, mà còn làm sống lại cuộc tranh luận muôn thuở về vận mệnh cuối cùng của vũ trụ. Trong quá khứ, giới khoa học từng đưa ra bốn kịch bản chính mô tả “cái chết” của vũ trụ: cái chết nhiệt (Big Freeze), sự sụp đổ lớn (Big Crunch), sự rách lớn (Big Rip) và trạng thái ổn định (Static Universe).
Mỗi kịch bản phụ thuộc chặt chẽ vào hành vi của năng lượng tối theo thời gian, vì vậy, việc phát hiện năng lượng tối đang giảm có thể sẽ thay đổi khả năng xảy ra của từng viễn cảnh này.
Nếu năng lượng tối tiếp tục giảm nhưng vẫn giữ giá trị dương, vũ trụ có thể tiếp tục giãn nở với tốc độ chậm dần và tiến tới cái chết nhiệt. Trong trường hợp đó, các thiên hà sẽ ngày càng rời xa nhau, vũ trụ ngày càng lạnh đi, và cuối cùng rơi vào trạng thái tĩnh lặng, lạnh giá và tối đen, nơi không còn bất kỳ hoạt động vật lý nào.
Thời gian để vũ trụ đạt đến trạng thái này có thể lên đến 10^100 năm, con số vượt xa trí tưởng tượng của con người.
Trong một kịch bản khác, nếu năng lượng tối tiếp tục giảm mạnh và thậm chí chuyển sang giá trị âm, lực hấp dẫn sẽ một lần nữa chiếm ưu thế. Điều này sẽ dẫn tới sự đảo chiều của quá trình giãn nở, khiến vũ trụ bắt đầu co lại, dồn mọi vật chất về một điểm kỳ dị, tương tự như quá trình ngược của Vụ nổ lớn.
Đó chính là kịch bản “sụp đổ lớn”, nơi toàn bộ vũ trụ kết thúc trong một điểm có mật độ và nhiệt độ vô hạn hoặc thậm chí mở ra một chu kỳ tái sinh mới.
Trái ngược với hai viễn cảnh trên là “rách lớn”, kịch bản xảy ra nếu năng lượng tối không những không suy yếu mà còn ngày càng mạnh mẽ. Khi đó, lực đẩy của năng lượng tối sẽ dần dần phá hủy mọi cấu trúc trong vũ trụ: từ các cụm thiên hà đến các hành tinh, nguyên tử và cuối cùng là chính không-thời gian.
Đây là cái chết nhanh nhất của vũ trụ, được dự đoán có thể xảy ra chỉ trong vòng 10-20 tỷ năm tới nếu mô hình “năng lượng tối ma” là chính xác.
Kịch bản thứ tư, “trạng thái ổn định”, là trường hợp năng lượng tối dần dần biến mất hoàn toàn. Khi đó, quá trình giãn nở chậm lại và dừng hẳn, vũ trụ đạt trạng thái cân bằng, không tiếp tục giãn nở cũng không co lại.
Tuy nhiên, trạng thái ổn định này cũng không vĩnh viễn: theo thời gian, nhiệt độ vũ trụ sẽ giảm dần, và các lỗ đen cuối cùng cũng bốc hơi, đưa vũ trụ về trạng thái “chết lạnh” nhưng với tốc độ chậm hơn đáng kể.
Ngoài bốn kịch bản trên, còn có giả thuyết về “vũ trụ tuần hoàn”, trong đó vũ trụ liên tục trải qua các chu kỳ giãn nở và co lại. Đây là viễn cảnh hấp dẫn vì nó không yêu cầu một điểm khởi đầu hay kết thúc cụ thể cho vũ trụ, nhưng vẫn còn quá nhiều điều chưa rõ ràng để có thể xác nhận mô hình này bằng quan sát.
Dù vậy, DESI mới chỉ là một trong những nỗ lực đầu tiên nhằm đo lường trực tiếp sự thay đổi của năng lượng tối. Các nhà khoa học nhấn mạnh rằng dữ liệu hiện tại vẫn còn sơ bộ và cần được xác minh bởi các kính viễn vọng và thiết bị khác như Kính viễn vọng không gian Euclid, Đài quan sát Vera Rubin, hay Kính viễn vọng không gian Nancy Grace Roman.
Chỉ khi có thêm các phép đo chính xác hơn và lâu dài hơn, cộng đồng khoa học mới có thể xác định liệu phát hiện này là bước ngoặt hay chỉ là một sai lệch tạm thời trong quá trình quan sát.
Tuy nhiên, điều rõ ràng là phát hiện này đã mở ra một chân trời mới cho vật lý lý thuyết: nếu năng lượng tối thực sự là một trường động lực học, như “trường vô hướng lượng tử”, thay vì một hằng số cố định, thì bản chất của vũ trụ, các định luật vật lý và lực lượng chi phối không gian-thời gian đều cần được xem xét lại.
Có thể trong tương lai, chúng ta sẽ khám phá ra mối liên hệ giữa năng lượng tối và các yếu tố như lực hấp dẫn lượng tử, chiều không gian bổ sung hay một lực cơ bản hoàn toàn mới.
Nguồn tin: https://genk.vn/nang-luong-toi-thuc-su-dang-giam-di-dieu-nay-chi-ra-rang-co-the-co-nhung-bien-so-khac-trong-qua-trinh-tien-hoa-va-chet-di-cua-vu-tru-20250409113759977.chn
