Hình ảnh tia X (trên cùng) và ảnh quang học (bên dưới) của ba cụm thiên hà khối lượng thấp được nghiên cứu bởi thiết bị eROSITA để xác định năng lượng tối. (Ảnh: eROSITA)
Năng lượng tối chiếm khoảng 76% mật độ năng lượng vũ trụ, đang làm cho vũ trụ giãn nở ngày càng nhanh, nó trải đều trong không gian và thời gian. Nhân loại chúng ta hầu như chưa biết gì về nó.
Vào những năm 1920, nhà thiên văn học người Mỹ Edwin Hubble quan sát các thiên hà xa xôi và nhận thấy chúng đang lùi xa chúng ta, thiên hà càng xa thì di chuyển ra xa càng nhanh.
Phát hiện này đã gây sốc cho các nhà khoa học thời đó, bởi vì họ vốn cho rằng vũ trụ sẽ ngày càng ổn định sau Vụ nổ lớn. Thậm chí đến năm 1998, các nghiên cứu khoa học còn cho thấy rằng, vũ trụ không chỉ đang giãn nở, mà sự giãn nở đó còn đang tăng tốc.
Trong một nghiên cứu gần đây, nhà vật lý thiên văn Joe Mohr cho biết: “Để giải thích sự gia tốc này, chúng tôi thấy rằng cần có một nguồn lực nào đó, và chúng tôi gọi nó là ‘năng lượng tối’. Nguồn lực này cung cấp một loại ‘phản trọng lực’ để tăng tốc độ giãn nở của vũ trụ”.
Một nhóm các nhà khoa học đã đưa ra kết luận của mình sau khi phân tích các quan sát về các cụm thiên hà do thiết bị tia X eROSITA thực hiện. eROSITA được gắn trên Spektr-RG, kính viễn vọng không gian của Nga và Đức, đã phóng lên quỹ đạo Trái đất vào năm 2019.
Họ cho biết năng lượng tối chiếm khoảng 76% năng lượng và vật chất trong vũ trụ, nhưng các nhà khoa học vẫn mù mờ về việc nó thực sự là gì, hoặc tại sao nó tác động lên vũ trụ theo cách đó.
Các cụm thiên hà rất hữu ích cho việc tìm hiểu năng lượng tối bởi vì, trên quy mô lớn, lực “phản trọng lực” kỳ lạ này sẽ ngăn chặn sự hình thành các cấu trúc vũ trụ khổng lồ. Điều đó có nghĩa là năng lượng tối quyết định cách thức và vị trí các cụm thiên hà, những vật thể lớn nhất trong vũ trụ, có thể hình thành.
Đồng tác giả nghiên cứu Matthias Klein, nhà vật lý thiên văn tại Đại học Ludwig-Maximillians-Universitat Munchen ở Đức cho biết: “Chúng ta có thể tìm hiểu rất nhiều về bản chất của năng lượng tối bằng cách đếm số cụm thiên hà hình thành trong vũ trụ theo thời gian”.
Cuộc khảo sát cuối cùng của eROSITA đã tìm thấy khoảng 500 cụm thiên hà. Các cụm thiên hà được quan sát được cho là đã tồn tại khoảng 10 tỉ năm, trong quá trình tiến hóa 13,8 tỉ năm tuổi của vũ trụ.
Kết quả nghiên cứu sau đó được so sánh với các dự đoán lý thuyết, xác nhận rằng năng lượng tối chiếm khoảng 76% tổng mật độ năng lượng của vũ trụ. Các phát hiện cũng cho thấy rằng mật độ năng lượng này là đồng nhất trong không gian và không đổi theo thời gian.
Kết quả của nhóm rất phù hợp với các phương pháp tiếp cận độc lập khác để nghiên cứu năng lượng tối, chẳng hạn như các nghiên cứu về cụm thiên hà trước đây cũng như những nghiên cứu sử dụng hiệu ứng hấp dẫn đối với ánh sáng, gọi là thấu kính hấp dẫn yếu. Tuy nhiên, trong khi những phát hiện mới làm sáng tỏ thêm về năng lượng tối, thì lực này vẫn là một bí ẩn mà các nhà vật lý háo hức muốn khám phá tận cùng.
Theo Space.com
NTD Việt Nam