Ngày 20/7, các nhà vật lý thiên văn học đã công bố bản đồ 3D lớn nhất từ trước tới nay mô phỏng đầy đủ nhất về quá trình hình thành vũ trụ.
Đây là kết quả phân tích hơn 4 triệu thiên hà và các chuẩn tinh cực sáng, chứa đầy năng lượng.
Theo chuyên gia Will Percival thuộc Đại học Waterloo, ở Ontario, Canada, bản đồ 3D này cung cấp "một câu chuyện hoàn chỉnh về quá trình mở rộng vũ trụ", là sản phẩm nỗ lực của hàng trăm nhà khoa học từ khoảng 30 viện nghiên cứu trên toàn thế giới.
Trong dự án triển khai từ hơn 2 thập kỷ trước đây, các nhà nghiên cứu đã tính toán lịch sử mở rộng của vũ trụ chính xác nhất trong khoảng thời gian trải dài nhất từng được nghiên cứu cho tới nay.
Bản đồ chỉ ra những sợi vật chất và những khoảng chân không giúp xác định rõ hơn cấu trúc vũ trụ trong giai đoạn sơ khai.
Bản đồ dựa trên những kết quả quan sát mới nhất của Trạm quan sát bầu trời bằng kỹ thuật số Sloan (SDSS), có tiêu đề "Khảo sát mở rộng về quang phổ dao động" (eBOSS) với các dữ liệu thu thập được từ kính viễn vọng ở New Mexico trong 6 năm.
Theo giới khoa học, vũ trụ sơ khai hình thành sau vụ nổ lớn Big Bang được biết đến khá rõ qua các mô hình lý thuyết mở rộng và quan sát sóng cực ngắn vũ trụ.
Những nghiên cứu về đo đạc các thiên hà và khoảng cách không gian cũng giúp hiểu sâu hơn về quá trình mở rộng vũ trụ qua hàng tỷ năm.
Tuy nhiên, chuyên gia Kyle Dawson, Đại học Utah, cũng là người công bố bản đồ, cho biết trong dự án bản đồ 3D này, các nhà nghiên cứu đã khắc phục được "một khoảng trống hiểu biết về sự hình thành vũ trụ trong giai đoạn giữa kéo dài 11 tỷ năm".
Chuyên gia này cho biết qua quan sát liên tục trong 5 năm, các nhà khoa học đã lấp đầy "khoảng trống rắc rối" kể trên và hiện đang sử dụng các thông tin có được để tạo ra những tiến bộ quan trọng nhất trong lĩnh vực nghiên cứu vũ trụ trong thập kỷ vừa qua.
Nhà thiên văn học Jean-Paul Kneib từ Viện Công nghệ liên bang Mỹ tại Lausanne, người khởi xướng eBOSS từ năm 2012, cho biết mục tiêu của nhóm nghiên cứu là tạo ra một bản đồ 3D vũ trụ hoàn chỉnh nhất kể từ khi hình thành cho tới nay.
Lần đầu tiên, các nhà nghiên cứu đã vẽ lên các vật thể trên bầu trời, mô phỏng sự phân bố vật chất trong vũ trụ xa xôi, các thiên hà hình thành các ngôi sao và các chuẩn tinh.
Bản đồ chỉ ra những sợi vật chất và những khoảng chân không giúp xác định rõ hơn cấu trúc vũ trụ trong giai đoạn sơ khai, khi mới được khoảng 380.000 năm tuổi.
Để dựng phần bản đồ về cấu trúc vũ trụ khoảng 6 tỷ năm trước đây, các nhà nghiên cứu đã quan sát những thiên hà lâu đời nhất và đỏ nhất.
Với những kỷ nguyên xa hơn, các nhà nghiên cứu tập trung vào những thiên hà non trẻ nhất, những thiên hà xanh.
Để lùi xa hơn nữa, các nhà nghiên cứu quan sát các chuẩn tinh, các thiên hà có những hố đen lớn đặc biệt sáng.
Bản đồ chỉ ra quá trình mở rộng vũ trụ bắt đầu tăng tốc ở một số điểm và kể từ đó tiếp tục mở rộng.
Các nhà nghiên cứu cho rằng điều này là do có sự hiện diện của nguồn năng lượng bóng tối, một yếu tố vô hình, phù hợp với thuyết tương đối của Albert Einstein nhưng nguồn gốc của các yếu tố này vẫn còn là bí ẩn.
Các nhà vật lý thiên văn học lâu nay đã biết rằng vũ trụ vẫn đang mở rộng không ngừng, nhưng chưa đo được chính xác tốc độ mở rộng.
Qua so sánh những quan sát eBOSS với những nghiên cứu trước đây về thời kỳ đầu hình thành vũ trụ, các nhà khoa học đã phát hiện những chênh lệch trong ước tính vể tốc độ mở rộng của vũ trụ.
Tốc độ được chấp nhận hiện nay, được gọi là "Hubble constant", chậm hơn 10% so với giá trị được tính toán từ khoảng cách giữa các dải ngân hà gần Trái đất nhất.