- Một nghiên cứu gần đây đưa ra kết quả rằng tốc độ giãn nở của vũ trụ không còn tăng tốc nữa mà đã bước vào giai đoạn chậm lại
- Sau khi hiệu chỉnh việc độ sáng của siêu tân tinh loại Ia bị ảnh hưởng bởi thiên lệch tuổi sao (age-bias), dữ liệu không còn phù hợp với mô hình vũ trụ học ΛCDM hiện có
- Dữ liệu đã hiệu chỉnh phù hợp hơn với mô hình năng lượng tối biến thiên theo thời gian, đồng thời cũng cho thấy tính nhất quán với dữ liệu BAO (dao động âm học baryon) và CMB (bức xạ nền vi sóng vũ trụ)
- Phân tích này gợi ý rằng cường độ và tính chất của năng lượng tối suy yếu và thay đổi theo thời gian, và hiện tại vũ trụ đã ở trong trạng thái giãn nở chậm lại
- Nếu kết quả được xác nhận, đây có thể được xem là một sự chuyển đổi mô hình vũ trụ học sau 27 năm kể từ khi phát hiện năng lượng tối
Tổng quan nghiên cứu
- Nghiên cứu mới cho thấy khả năng vũ trụ đã bước vào trạng thái giãn nở chậm lại thay vì tăng tốc
- Trước đây, người ta cho rằng năng lượng tối đang đẩy các thiên hà ra xa nhau ngày càng nhanh hơn
- Kết quả lần này đặt nghi vấn đối với giả thuyết đó
- Nghiên cứu được đăng trên Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
- Nhóm nghiên cứu do giáo sư Lee Youngwook của Đại học Yonsei dẫn dắt, đã phân tích khả năng năng lượng tối biến đổi theo thời gian
Hiệu chỉnh thiên lệch tuổi trong dữ liệu siêu tân tinh
- Nhóm nghiên cứu phát hiện rằng siêu tân tinh loại Ia vốn được dùng như một ‘ngọn nến chuẩn’, nhưng độ sáng của chúng thay đổi theo tuổi của sao tiền thân
- Siêu tân tinh trong quần thể sao trẻ có xu hướng tối hơn, còn siêu tân tinh trong quần thể sao già thì sáng hơn
- Khi phân tích một mẫu lớn gồm 300 thiên hà, họ xác nhận hiệu ứng này có ý nghĩa thống kê ở mức độ tin cậy 99.999%
- Sau khi hiệu chỉnh thiên lệch này, dữ liệu siêu tân tinh không còn khớp với mô hình ΛCDM (bao gồm hằng số vũ trụ)
- Thay vào đó, nó phù hợp hơn với mô hình năng lượng tối biến thiên theo thời gian được suy ra từ dữ liệu BAO+CMB
Mô hình mới về sự giãn nở của vũ trụ
- Khi kết hợp dữ liệu siêu tân tinh đã hiệu chỉnh với kết quả BAO và CMB, mô hình ΛCDM tiêu chuẩn bị loại trừ mạnh mẽ
- Kết quả phân tích kết hợp cho thấy hiện nay vũ trụ đang ở trạng thái giãn nở chậm lại chứ không phải tăng tốc
- Nhóm nghiên cứu giải thích rằng, khác với kết luận trước đây của dự án DESI (hiện đang tăng tốc, tương lai mới chậm lại), vũ trụ đã bước vào giai đoạn chậm lại
- Điều này cũng phù hợp một cách độc lập với phân tích chỉ dùng BAO hoặc phân tích BAO+CMB
Kiểm chứng tiếp theo và kế hoạch sắp tới
- Để kiểm chứng kết quả, nhóm nghiên cứu đang thực hiện bài kiểm tra ‘không tiến hóa’ (evolution-free test)
- Chỉ sử dụng các thiên hà trẻ có cùng độ tuổi để so sánh siêu tân tinh trên toàn bộ dải dịch chuyển đỏ
- Kết quả ban đầu ủng hộ kết luận chính
- Vera C. Rubin Observatory dự kiến sẽ phát hiện hơn 20.000 thiên hà chủ của siêu tân tinh trong 5 năm tới
- Qua đó, triển vọng sẽ có thể đo tuổi và kiểm chứng chính xác trong vũ trụ học siêu tân tinh
Năng lượng tối và ý nghĩa vũ trụ học
- Năng lượng tối chiếm khoảng 70% năng lượng của vũ trụ, nhưng bản chất của nó vẫn là một bí ẩn
- Nghiên cứu lần này gợi ý rằng năng lượng tối suy yếu và tiến hóa theo thời gian
- Nếu kết quả được xác nhận, có thể sẽ cần điều chỉnh căn bản cách hiểu về sự giãn nở của vũ trụ kể từ sau phát hiện năng lượng tối năm 1998
- Các thiết bị quan sát thế hệ mới như DESI và Rubin Observatory được kỳ vọng sẽ đóng vai trò then chốt trong việc làm rõ bản chất của năng lượng tối và quá trình tiến hóa của vũ trụ
3 bình luận
Ý kiến trên Hacker News
Tôi đã đọc một nghiên cứu cho rằng giả định về quy trình chuẩn hóa độ sáng của siêu tân tinh Type Ia là không thay đổi theo tuổi của sao có thể không còn đúng nữa
Khi đo trực tiếp tuổi của các thiên hà chủ của siêu tân tinh, người ta phát hiện mối tương quan ở mức 5.5σ giữa độ sáng đã chuẩn hóa và tuổi
Điều này tạo ra sai lệch hệ thống theo độ dịch đỏ, và không thể giải quyết bằng hiệu chỉnh khối lượng hiện có
Sau khi hiệu chỉnh sai lệch theo tuổi, dữ liệu được cho là phù hợp hơn với mô hình CDM
Liên kết bài báo
Tuy vậy, họ cũng thừa nhận có thiên lệch do mẫu nghiêng về độ dịch đỏ thấp và một số loại thiên hà nhất định
Trong tương lai họ dự định cập nhật kết quả bằng dữ liệu Rubin LSST. Đây thực sự là một giai đoạn rất thú vị kể từ sau mô hình LCDM vốn là tiêu chuẩn suốt nhiều thập kỷ
Tôi có cảm giác các dự đoán về vật chất tối hay năng lượng tối đang quá tự tin so với dữ liệu thực tế
Nỗ lực thử các mô hình mới còn thiếu, và những cố gắng thay thế mô hình hiện tại thường có cảm giác bị kìm hãm
Rốt cuộc chúng ta đang làm hết sức với lượng dữ liệu mờ nhạt hiện có, nhưng tôi vẫn nghĩ còn rất nhiều dư địa cho khám phá mới
Điểm cốt lõi là siêu tân tinh Type Ia vốn được xem là ngọn nến chuẩn (standard candle) của vũ trụ, nhưng trên thực tế lại bị ảnh hưởng đáng kể bởi tuổi của sao
Đây là phương tiện chủ yếu để đo khoảng cách và tốc độ giãn nở của vũ trụ, nên nếu giả định này sai thì đó sẽ là một bước ngoặt khoa học khổng lồ
Tôi rất tò mò xem phản biện sẽ xuất hiện như thế nào
Bài báo DESI, Bài báo của nhóm Hàn Quốc
thì tôi tự hỏi liệu “gia tốc” có thể không chỉ là sự tăng của khoảng cách mà còn là sự thay đổi trong dòng chảy của thời gian hay không
Khái niệm này quá tự quy chiếu nên khiến đầu óc tôi rối tung lên
Thật thú vị khi nghiên cứu này dường như chạm đúng vào nghi vấn đó
Giải bài toán này thì đơn giản thôi. Chỉ cần đợi 5 tỷ năm nữa là sẽ biết mô hình nào đúng
Cá nhân tôi hy vọng vũ trụ đang giảm tốc. Như vậy chúng ta sẽ có thể khám phá được nhiều không gian hơn
Tôi đã đặt lời nhắc để lúc đó kiểm tra lại
Trong 5 tỷ năm tới tôi sẽ bọc các ngôi sao bằng Dyson Sphere, rồi bên trong đó mô phỏng tất cả các thế giới
Nếu nghiên cứu này là thật, thì Big Bounce lại trở nên khả dĩ
Vũ trụ có thể là một hệ thống lặp lại vô hạn giữa giãn nở và co lại
giáo sư Carlos Frenk của Đại học Durham đánh giá rằng đây là kết quả “rất táo bạo và thú vị, nhưng cũng có thể sai”
Nói cách khác, đây là một kết quả không thể xem nhẹ
Vũ trụ không có đủ vật chất để co lại lần nữa, và sẽ giãn nở mãi mãi trong trạng thái giảm tốc
Nghiên cứu này là nỗ lực đầu tiên thực sự kiểm chứng giả định đó
Chúng ta chỉ có thể quan sát trong một khối cầu bán kính khoảng 46,5 tỷ năm ánh sáng, còn ngoài vùng đó thì không thể biết được
The Last Questioncủa AsimovNếu thay hằng số vũ trụ cố định bằng mô hình năng lượng tối biến thiên theo thời gian
thì hẳn sẽ cần thêm các tham số bổ sung để giải thích sự tiến hóa đó, vậy liệu có phát sinh nguy cơ overfitting hay không
Tôi tự hỏi liệu độ khớp dữ liệu được cải thiện có phải chỉ đơn giản là nhờ overfitting hay không
Tôi nghĩ vũ trụ có thể là một cấu trúc lặp lại giãn nở và co lại như một vật thể đàn hồi
Sự tồn tại là một khái niệm không thể phủ nhận, và nếu nhìn qua đa vũ trụ, lý thuyết tập hợp, hay các quy luật tiến hóa dựa trên tương tác
thì mọi thứ đều được cấu thành từ dữ liệu tương tác
Tôi có cảm giác khoảng cách rốt cuộc chỉ là thước đo của khả năng. Đây là một ý tưởng khá siêu hình
Toàn bộ vũ trụ luôn là một thực thể trọn vẹn, nơi cái vô cùng nhỏ và cái vô cùng lớn thấm vào nhau trong một quan hệ âm dương
cũng có thể được nói là tồn tại theo định nghĩa phải không?
Nói cách khác, lập luận về tính tất yếu của sự tồn tại cần phải tinh vi hơn nữa
Nhìn vào biểu đồ Figure 3
nếu che phần sau ‘hiện tại’ đi thì nó trông giống một dạng sóng sin. Như một chiếc chuông cộng hưởng của vũ trụ
Cảm giác như có ai đó tạo ra Hệ Mặt Trời rồi giảm tốc độ giãn nở đi vậy
Tôi không phải nhà khoa học, nhưng tôi luôn nghĩ Cosmic Distance Ladder có thể không chính xác
vì nó dựa trên giả định rằng độ sáng của các ngọn nến chuẩn là không đổi
Ngược lại, phép đo trực tiếp CMB (bức xạ nền vi sóng vũ trụ) có vẻ đơn giản hơn và ít lỗi hơn
Bài viết wiki
Nhưng phép đo CMB cũng không có ý nghĩa nếu không có diễn giải mô hình
Nếu dùng mô hình không có vật chất tối hay năng lượng tối thì cách diễn giải CMB tự nó sẽ khác đi
Những thông tin đó có thể được ước lượng từ đường cong ánh sáng
Liên kết tham khảo
Các phương pháp khác nhau phải cho ra cùng một kết quả; nếu không thì đó là dấu hiệu cho thấy ta đang bỏ sót điều gì đó
Dữ liệu siêu tân tinh đã hiệu chỉnh và kết quả BAO+CMB đều gợi ý rằng năng lượng tối suy yếu theo thời gian
Nhóm nghiên cứu tuyên bố mô hình chuẩn ΛCDM đã bị loại trừ về mặt thống kê
Nhưng họ không nói rằng năng lượng tối hoàn toàn không cần thiết. Tôi tò mò vì sao lại như vậy
Từ trước đến nay mọi quan sát đều chỉ về cùng một lượng năng lượng tối
nhưng nghiên cứu này gợi ý rằng siêu tân tinh cho thấy năng lượng tối gần bằng 0
Nếu vậy thì năng lượng tối có thể là một thực thể động, mạnh ở thuở đầu và giờ gần như đã biến mất
Trớ trêu là siêu tân tinh từng là bằng chứng đầu tiên cho năng lượng tối,
nhưng lần này có lẽ điều đó chỉ là một sự trùng hợp đơn thuần
Tôi bị bối rối vì bài viết không có ngày tháng. Tôi nhớ đầu năm nay cũng đã thấy một tiêu đề tương tự
Tôi muốn biết liệu đây có phải là kết quả mới hay không
Nghiên cứu lần này ủng hộ hướng đó mạnh mẽ hơn
Bài liên quan
Tôi không hiểu vì sao họ lại giấu một thông tin quan trọng như vậy
Dạo này tôi xem khá nhiều câu chuyện về vũ trụ trên YouTube qua các kênh như "Khoa học để xem", "Tạp chí của Lee Kang-min".
Có lẽ vì vậy nên tôi lại muốn nhìn kỹ thêm một lần nữa. Haha, lúc thấy ΛCDM thì tôi kiểu như “à, cái này mình từng nghe rồi!” nên đọc thấy khá thú vị.
Tôi thật sự ngạc nhiên trước độ đa dạng của cộng đồng Hacker News, nơi ngay cả những bài như thế này cũng có rất nhiều bình luận.
Tôi thấy gần đây kênh BODA cũng đã trực tiếp mời giáo sư Lee Young-wook của Đại học Yonsei, người thực hiện nghiên cứu này, để nghe phần giải thích về bài luận văn đó.
Câu nói: "Có vẻ đây là một dạng quá trình trung gian hướng tới một khám phá lớn hơn." thực sự để lại ấn tượng sâu sắc.
https://www.youtube.com/watch?v=3FK_9wdUnVo