Kính viễn vọng James Webb phát hiện vũ trụ mở rộng nhanh hơn dự đoán

Kính viễn vọng không gian James Webb đã phát hiện 5 cụm sao khổng lồ (ảnh) từ thời kỳ sơ khai của vũ trụ, tạo điều kiện cho các nhà khoa học nghiên cứu sâu hơn về quá trình hình thành các thiên hà. Ảnh tư liệu: ESA/TTXVN

Phát hiện này đã đặt ra một câu hỏi quan trọng trong giới thiên văn học: Liệu có những yếu tố chưa được hiểu rõ, chẳng hạn như tác động của vật chất tối hay năng lượng tối, đang ảnh hưởng đến tốc độ mở rộng này?

James Webb, chiếc kính viễn vọng mạnh mẽ nhất mà con người từng chế tạo, đã cung cấp dữ liệu chính xác để xác nhận kết quả của Hubble về tốc độ mở rộng của vũ trụ, hay còn gọi là "Hubble Tension". Phát hiện này đã bác bỏ giả thuyết rằng những sai sót kỹ thuật của Hubble có thể làm sai lệch dữ liệu, đồng thời làm tăng nghi vấn về một yếu tố chưa được giải thích trong vũ trụ học.

Báo cáo công bố ngày 9/12 trên tạp chí Astrophysical cho biết, tốc độ mở rộng hiện tại của vũ trụ cao hơn khoảng 8% so với các tính toán dựa trên điều kiện ban đầu và sự tiến hóa của vũ trụ trong hàng tỷ năm qua. Adam Riess, một trong những tác giả chính và chủ nhân giải Nobel Vật lý 2011, khẳng định điều này cho thấy loài người vẫn còn nhiều điều chưa hiểu về vũ trụ.

Ông Riess phát biểu: "Chúng ta không thể giải thích vì sao vũ trụ lại mở rộng nhanh đến vậy. Hiểu biết hiện tại của chúng ta còn rất nhiều hạn chế, đặc biệt liên quan đến vật chất tối và năng lượng tối - hai yếu tố chiếm tới 96% vũ trụ. Đây là vấn đề cấp bách cần được giải quyết".

Vật chất tối, chiếm 27% vũ trụ, tuy vô hình và không thể quan sát trực tiếp, nhưng các nhà khoa học có thể nhận ra nó thông qua lực hấp dẫn mà nó tác động lên các vật thể khác. Trong khi đó, năng lượng tối, chiếm 69% vũ trụ, được cho là nguyên nhân chính thúc đẩy tốc độ mở rộng tăng lên, chống lại lực hấp dẫn.

Một bí ẩn lớn vẫn chưa được giải đáp: Phải chăng có những yếu tố chưa được phát hiện bên trong vật chất tối và năng lượng tối, hay một hiện tượng vật lý mới nào đó đang tác động đến tốc độ mở rộng?

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Johns Hopkins đã sử dụng ba phương pháp đo lường để xác định khoảng cách đến các thiên hà xa xôi, dựa trên quan sát các ngôi sao Cepheids. Kết quả đo lường từ James Webb và Hubble hoàn toàn trùng khớp, củng cố bằng chứng cho thấy tốc độ mở rộng của vũ trụ vượt xa dự đoán từ lý thuyết truyền thống.

Khi tính toán hằng số Hubble - chỉ số đo tốc độ mở rộng của vũ trụ, lý thuyết chuẩn dự đoán con số dao động từ 67 đến 68 km/s/Mpc. Tuy nhiên, dữ liệu từ cả hai kính viễn vọng cho thấy giá trị này lên tới 73 km/s/Mpc, với mức dao động từ 70 đến 76 km/s/Mpc.

Riess nhận định rằng để giải quyết hiện tượng này, các nhà khoa học cần thu thập thêm dữ liệu nhằm xác định mức độ sai lệch của các giá trị đo lường.

Mặc dù còn nhiều câu hỏi chưa được giải đáp, nghiên cứu nhấn mạnh sự cần thiết của việc tiếp tục thu thập dữ liệu và nghiên cứu sâu hơn. Những phát hiện trong tương lai có thể thay đổi hoàn toàn nhận thức của nhân loại về vũ trụ và các yếu tố thần bí điều khiển sự tồn tại của nó.