Trong vũ trụ sơ khai, thời gian trôi chậm gấp 5 lần

1.580

Các chuyên gia lần đầu tiên sử dụng chuẩn tinh làm "đồng hồ" đo sự giãn nở thời gian vũ trụ và xác nhận Eistein đã đúng.

Các nhà khoa học cho biết, thời gian trong vũ trụ sơ khai dường như trôi chậm hơn 5 lần so với ngày nay, AFP hôm 3/7 đưa tin. Đây là lần đầu tiên họ sử dụng chuẩn tinh (quasar) làm "đồng hồ" để xác nhận hiện tượng kỳ lạ này.

Minh họa chuẩn tinh, vật thể được coi là sáng nhất vũ trụ. (Ảnh: NOIRLab/NSF/AURA/J. Da Silva)

Thuyết tương đối của Einstein dự đoán, vì vũ trụ đang giãn nở nên con người sẽ thấy vũ trụ xa xôi chuyển động chậm, theo Geraint Lewis, nhà vật lý thiên văn tại Đại học Sydney, tác giả chính của nghiên cứu mới đăng trên tạp chí Nature Astronomy.

Vũ trụ được coi là khoảng 13,8 tỷ năm tuổi. Các nhà nghiên cứu trước đây từng sử dụng những quan sát về siêu tân tinh - vụ nổ sao siêu sáng - làm "đồng hồ vũ trụ" để chứng minh thời gian trôi chậm gấp đôi khi vũ trụ bằng một nửa tuổi hiện tại.

Nghiên cứu mới sử dụng chuẩn tinh, thậm chí còn sáng hơn siêu tân tinh, để nhìn sâu hơn vào lịch sử vũ trụ. Theo đó, hơn một tỷ năm sau vụ nổ Big Bang - vụ nổ khai sinh ra vũ trụ - thời gian dường như chỉ trôi nhanh bằng 1/5 hiện tại. Hiện tượng này được gọi là sự giãn nở thời gian vũ trụ.

Để đo lường sự giãn nở thời gian vũ trụ, Lewis và nhà thống kê Brendon Brewer tại Đại học Auckland đã phân tích dữ liệu từ 190 chuẩn tinh, được thu thập trong hai thập kỷ. Chuẩn tinh hình thành khi một hố đen siêu khối lượng ở trung tâm của các thiên hà xa xôi "nuốt chửng" vật chất xung quanh và phát ra bức xạ cực mạnh. Chúng được coi là những vật thể sáng nhất và mạnh nhất vũ trụ. Điều này khiến chúng trở thành những chiếc "đèn hiệu" hữu ích để lập biểu đồ vũ trụ, theo Lewis.

Tuy nhiên, việc biến chuẩn tinh thành "đồng hồ vũ trụ" khó hơn nhiều hơn so với siêu tân tinh. Lewis cho biết, nhiều nỗ lực sử dụng chuẩn tinh để đo sự giãn nở thời gian trước đây đã thất bại, dẫn đến một số kết luận kỳ lạ. Nghiên cứu mới giúp đặt mọi thứ trở lại đúng chỗ và xác nhận rằng Einstein đã đúng.

Theo Lewis, họ thành công vì có nhiều dữ liệu hơn về chuẩn tinh. Những tiến bộ gần đây trong kiến thức thống kê về tính ngẫu nhiên cũng hữu ích.

Để biến chuẩn tinh thành đồng hồ với thời gian có thể đo được, nhóm nghiên cứu phải tìm hiểu những vụ nổ hỗn loạn xảy ra khi hố đen nuốt chửng vật chất. Lewis so sánh chúng với một màn trình diễn pháo hoa, trong đó các tia sáng có vẻ ngẫu nhiên nhưng thực chất các yếu tố khác nhau đang sáng lên và mờ đi theo thang thời gian riêng của chúng. "Chúng tôi đã làm sáng tỏ màn trình diễn pháo hoa này, cho thấy chuẩn tinh cũng có thể được sử dụng làm vật đánh dấu thời gian tiêu chuẩn cho vũ trụ sơ khai", Lewis nói.

Cập nhật: 05/07/2023 VnExpress