Từ sau vụ nổ Big Bang cách đây hơn 13,8 tỉ năm, vũ trụ của chúng ta không ngừng giãn nở và tốc độ giãn nở đó ngày càng nhanh hơn. Từ lâu, các nhà khoa học đã tin rằng sự gia tăng tốc độ này là nhờ một lực bí ẩn mang tên "năng lượng tối".

Tuy nhiên, dữ liệu mới từ dự án nghiên cứu quốc tế mang tên Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) của Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley (Mỹ) vừa tiết lộ một khả năng gây chấn động: lực kéo của năng lượng tối có thể đang yếu đi theo thời gian và khả năng vũ trụ sẽ kết thúc bằng một vụ 'sụp đổ lớn', trái ngược hoàn toàn với 'vụ nổ lớn' (Big Bang) ban đầu.

Vũ trụ không giãn nở mãi mãi?

Theo mô hình vũ trụ phổ biến nhất hiện nay là Lambda-CDM (Lambda Cold Dark Matter), năng lượng tối được giả định là không đổi theo thời gian. Nói cách khác, sức mạnh đẩy giãn nở vũ trụ của nó vẫn y như khi vũ trụ mới ra đời.

Tuy nhiên, bằng cách tạo ra bản đồ 3D lớn nhất từng được thực hiện về vũ trụ và theo dõi tác động của năng lượng tối suốt hơn 11 tỉ năm lịch sử, nhóm nghiên cứu DESI đã phát hiện rằng bức tranh có thể phức tạp hơn nhiều, theo skyatnightmagazine.com.

Khi so sánh các dữ liệu mới này với những quan sát trước đó, bao gồm ánh sáng từ các vụ nổ siêu tân tinh và bức xạ nền vi sóng vũ trụ (tàn dư từ Big Bang), các nhà khoa học nhận thấy dấu hiệu cho thấy lực kéo của năng lượng tối đang yếu dần.

Tương lai của vũ trụ: "Đông cứng" hay "sụp đổ"?

Số phận của toàn bộ vũ trụ rất có thể phụ thuộc vào bản chất thực sự của năng lượng tối.

Nếu năng lượng tối là hằng số vũ trụ (không đổi theo thời gian), vũ trụ sẽ tiếp tục giãn nở mãi mãi và kết thúc trong một "cái chết lạnh", thường được gọi là Big Freeze: nơi các thiên hà trôi xa dần, vật chất loãng ra, năng lượng cạn kiệt như thể một lớp bơ mỏng bị phết lên một lát bánh quá lớn.

Nhưng nếu năng lượng tối thay đổi theo thời gian như DESI đang giả định thì một kịch bản khác đáng sợ hơn là Big Crunch, vụ "sụp đổ lớn" có thể xảy ra. Khi đó, thay vì giãn nở, vũ trụ sẽ đảo chiều và co lại, cuối cùng sụp đổ về một điểm kỳ dị như trước Big Bang.

"Cho dù năng lượng tối thực sự là gì, nó chắc chắn sẽ định hình tương lai của vũ trụ. Thật đáng kinh ngạc khi chỉ bằng những kính thiên văn trên Trái đất, chúng ta có thể tìm câu trả lời cho một trong những câu hỏi lớn nhất của nhân loại", Michael Levi, giám đốc dự án DESI tại Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley (Mỹ), cho biết.

Cuộc cách mạng trong ngành vũ trụ học

Theo nhà thiên văn học Chris Lintott, nếu kết quả từ DESI tiếp tục được xác nhận, đây sẽ là một bước ngoặt lớn.

Bởi nếu năng lượng tối thật sự là một hằng số bất biến, ngành vũ trụ học có thể sẽ rơi vào thế bế tắc trong việc tìm hiểu bản chất của nó. Nhưng nếu nó thay đổi theo thời gian, điều đó mở ra một kỷ nguyên nghiên cứu mới và các nhà khoa học có thể bác bỏ hoặc khẳng định những giả thuyết hiện tại, và đặc biệt: dự đoán tương lai của toàn bộ vũ trụ.

"DESI có thể giúp chúng ta xác định: vũ trụ sẽ tan rã lạnh lẽo trong sự cô đơn vĩnh cửu hay sẽ sụp đổ dữ dội về điểm khởi đầu", Lintott nhấn mạnh.

Trái đất có thể đang ở trong một hố đen vũ trụ cực lớn

Một nghiên cứu đang gây chấn động giới vật lý thiên văn: vũ trụ của chúng ta có thể không bắt đầu từ vụ nổ Big Bang, mà thực chất là kết quả của một 'cú bật vũ trụ' từ bên trong một hố đen khổng lồ.