Vũ trụ hình cầu?

Hình dạng của vũ trụ theo các học thuyết: Mở, phẳng và khép kín - Ảnh: Digitaltrends

Dựa trên thuyết tương đối của Einstein, không gian có thể uốn thành các hình dạng khác nhau. Vì thế, các nhà khoa học cho rằng vũ trụ phải mở, phẳng hoặc đóng.

Vũ trụ phẳng là hình dạng dễ hiểu nhất. Đó là cách chúng ta trải nghiệm không gian trong cuộc sống hằng ngày, khi đó chùm ánh sáng sẽ được kéo dài tới vô tận. Một vũ trụ mở sẽ có hình yên ngựa với ánh sáng được uốn cong theo hình dáng đó.

Tuy nhiên, một nghiên cứu mới đây lại đưa ra lập luận khác. Dựa trên dữ liệu do vệ tinh Planck của Cơ quan Vũ trụ châu Âu thu thập được công bố vào năm ngoái, các nhà thiên văn học đã lập luận rằng, có trường hợp vũ trụ thực sự bị cong và khép kín, giống như một quả cầu đang phồng lên.

Điều đó có nghĩa là chùm ánh sáng cuối cùng sẽ quay trở lại nơi chúng bắt đầu thay vì đi mãi theo đường thẳng, cắt qua các chùm tia khác vốn tồn tại song song trong kịch bản vũ trụ dạng phẳng.

Theo nhóm các nhà thiên văn học quốc tế do nhà khoa học nữ Eleonora Di Valentino của Đại học Manchester ở Anh làm trưởng nhóm, đầu mối cho kết luận về độ cong của vũ trụ là ở cách trọng lực bẻ cong đường đi của ánh sáng, một hiệu ứng từng được Einstein gọi là thấu kính hấp dẫn, hiện tượng thiên văn xảy ra khi ánh sáng phát ra từ một vật thể bị lệch hướng trên đường đi dưới tác dụng của lực hấp dẫn khi qua gần các thiên thể khác.

Không chỉ ánh sáng mà cả bức xạ phông vi sóng vũ trụ (CMB)- bức xạ điện từ còn sót lại trong không gian giữa các ngôi sao và các thiên hà, có niên đại khoảng 380.000 năm sau vụ nổ Big Bang khi các nguyên tử trung tính đầu tiên của vũ trụ hình thành- cũng chịu ảnh hưởng.

Khi chặn tất cả các nguồn ánh sáng, không gian sẽ phát sáng dù thực sự mờ nhạt. Đó là ánh sáng lâu đời nhất trong vũ trụ.

Dữ liệu từ vệ tinh Planck cho thấy CMB đang bị ảnh hưởng bởi thấu kính hấp dẫn mạnh hơn mức cần thiết. Các nhà nghiên cứu gọi sự bất thường này là Alens.

Giải thích rõ ràng nhất cho những phát hiện này là vũ trụ bị đóng kín, không phẳng như các học thuyết trước đây. Đây là một phát hiện đầy kịch tính, có thể trở thành một cuộc khủng hoảng về vũ trụ học. Tuy nhiên, phát hiện này vẫn chưa đủ thuyết phục.

Ví dụ, vũ trụ không ngừng mở rộng và các nhà khoa học không thể xác định được quá trình đó diễn ra nhanh hay chậm, khiến cho việc dự đoán độ cong của vũ trụ trở nên khó khăn hơn. Bên cạnh đó, không ít các phân tích từ dữ liệu của Planck, bao gồm cả dữ liệu năm 2018, đã kết luận rằng các mô hình vũ trụ của chúng ta trước đây là chính xác, bao gồm cả mô hình về vũ trụ phẳng.

BT