Bản in

Khoa học

Thứ Tư, 24/7/2019 15:34

Khám phá bản chất năng lượng tối

Khám phá bản chất năng lượng tối

GD&TĐ - Các hạt chameleon có thể là nguyên nhân hình thành các thiên hà mới. Vậy, hạt chameleon là gì?

Đây không phải là trò đùa siêu thực, mà là hệ quả của những mô phỏng gần đây với mục đích giải thích cơ chế bên trong của năng lượng tối. Các phát hiện được công bố trên tạp chí Nature Astronomy số ra mới đây đã thể hiện mô hình năng lượng tối gọi là Thuyết Chameleon (Thuyết tắc kè hoa)

Cuối những năm 90 thế kỷ trước, các nhà khoa học đã phát hiện những chỉ dấu đầu tiên liên quan đến năng lượng tối. Khi đó, một số nhà thiên văn học đã đo độ sáng ánh sáng đến từ các siêu tân tinh xa xôi và thấy rằng các ngôi sao tối hơn so với giả định. Điều đó không chỉ chứng tỏ rằng vũ trụ giãn nở, mà còn cho thấy sự giãn nở này đang tăng tốc. Các nhà vật lý đề xuất sự tồn tại của lực tác động ngược với lực hấp dẫn, không hút các vật thể mà đẩy chúng ra xa nhau.

Phần lớn các nhà nghiên cứu đồng ý với ý tưởng rằng năng lượng tối được biết đến như một hằng số vũ trụ, một loại năng lượng tập trung trong không gian.

“Mô hình đơn giản này có tác dụng rất tốt trong thực tế và là sự bổ sung cho mô hình vũ trụ mà không cần điều chỉnh các định luật về hấp dẫn” – Giáo sư Vật lý Baojiu Li ở ĐH Durham (Anh), cho biết như vậy.

Vấn đề ở đây là các thuyết hiện hành về vật lý dự đoán, giá trị năng lượng chân không phải lớn hơn 120 lần so với kết quả quan sát dựa trên các phép đo năng lượng tối trong vũ trụ. Một trong những ý tưởng giải thích sự chênh lệch này là Thuyết Chameleon.

Thuyết Chameleon đề xuất loại lực mới ngoài 4 loại lực đã biết. Lực mới này tác động dựa trên các hạt chameleon. Lực chameleon hoạt động như năng lượng tối, đẩy các thiên hà ra xa nhau. Điều đáng tiếc là cho đến nay chưa có thiết bị nào phát hiện ra hạt chameleon.

Giả thuyết cho rằng các hạt chameleon, giống như loài tắc kè hoa, có thể ẩn mình vào môi trường xung quanh để không bị phát hiện. Thay cho việc đổi màu sắc, các hạt này thay đổi khối lượng. Trong môi trường có mật độ vật chất cao, chẳng hạn ở lân cận Trái đất, chúng có khối lượng lớn nên rất khó bị phát hiện. Chính vì vậy, chúng ta không ghi nhận được ảnh hưởng của các hạt chameleon lên Hệ Mặt trời. Tuy nhiên, ảnh hưởng này phải xuất hiện trên các vật thể thiên văn lớn hơn với mật độ vật chất loãng.

Để thử nghiệm Thuyết Chameleon, các nhà khoa học thực hiện các mô phỏng trên máy tính với mục đích xoay vật chất tối trong môi trường ảo nhờ chất liệu chưa được biết đến, nặng hơn rất nhiều so với vật chất khả kiến trong vũ trụ. Nhóm của GS Li sử dụng siêu máy tính EAGLE để chứng minh rằng nếu dung nạp các hạt chameleon thì các thiên hà sẽ tiến hóa theo đúng kịch bản đã được quan sát trước đó.

Các nhà khoa học hi vọng, những mô phỏng tiếp theo sẽ giúp phân biệt Thuyết Chameleon với các giả thuyết khác liên quan đến năng lượng tối. Họ cũng nhấn mạnh, Thuyết Chameleon hoàn toàn không mâu thuẫn với Thuyết tương đối rộng của Einstein. 

Theo Tuấn Sơn
Nauka

Tin tiêu điểm