Liệu sự giãn nở của vũ trụ có thể đang chậm lại không? Sau 2 thập kỷ rưỡi tin rằng các thiên hà đang tiến xa nhau với tốc độ ngày càng nhanh, một nghiên cứu mới gợi ý rằng tốc độ giãn nở có thể đang giảm tốc. Deborah Byrd của EarthSky hợp tác cùng Sara Webb, nhà vật lý thiên văn và truyền thông khoa học tại Đại học Công nghệ Swinburne ở Úc, để giải thích khả năng mới này có ý nghĩa gì đối với sự hiểu biết của chúng ta về vũ trụ.
Sự giãn nở của vũ trụ đã bắt đầu chậm lại, theo một nghiên cứu mới từ Đại học Yonsei. Điều này thách thức niềm tin lâu nay rằng vũ trụ đang tăng tốc nhanh chóng do năng lượng tối.
Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng các siêu tân tinh loại Ia – được sử dụng để đo lường sự giãn nở của vũ trụ – bị ảnh hưởng bởi tuổi của các ngôi sao tiền thân sinh ra chúng. Vì vậy, bằng chứng trước đây về sự tăng tốc có thể bị sai lệch.
Dữ liệu không còn phù hợp với mô hình vũ trụ học chuẩn sau khi hiệu chỉnh sai số này. Điều này sẽ đánh dấu một sự thay đổi mô hình to lớn trong vũ trụ học.
Sự giãn nở của vũ trụ đang chậm lại, không phải nhanh lên
Một nghiên cứu mới gợi ý rằng sự giãn nở của vũ trụ thực sự có thể đã bắt đầu chậm lại thay vì gia tốc với tốc độ ngày càng tăng như suy nghĩ trước đây.
Những phát hiện “đáng chú ý” đã được thông qua và công bố vào ngày 6 tháng 11 năm 2025 trên tạp chí Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, gây nghi ngờ về lý thuyết lâu đời cho rằng một lực bí ẩn được gọi là năng lượng tối đang đẩy các thiên hà xa xôi ra xa ngày càng nhanh hơn.
Thay vào đó, chúng không cho thấy bằng chứng nào về một vũ trụ đang tăng tốc.
Nếu kết quả được xác nhận, nó có thể mở ra một chương hoàn toàn mới trong hành trình của các nhà khoa học nhằm khám phá bản chất thực sự của năng lượng tối, giải quyết vấn đề sức căng Hubble và hiểu hơn về quá khứ cũng như tương lai của vũ trụ.
Vũ trụ đang trong giai đoạn giãn nở chậm lại
Trưởng nhóm nghiên cứu Young-Wook Lee của Đại học Yonsei tại Hàn Quốc cho biết:
“Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy vũ trụ đã bước vào giai đoạn giãn nở chậm dần ở kỷ nguyên hiện tại và năng lượng tối biến thiên theo thời gian nhanh hơn nhiều so với suy nghĩ trước đây.
Nếu những kết quả này được xác nhận, nó sẽ đánh dấu một sự thay đổi mô hình lớn trong vũ trụ học kể từ khi phát hiện ra năng lượng tối 27 năm trước.”
Trong ba thập kỷ qua, các nhà thiên văn học đã tin tưởng rộng rãi rằng vũ trụ đang giãn nở với tốc độ ngày càng tăng. Điều này được thúc đẩy bởi một hiện tượng vô hình gọi là năng lượng tối, hoạt động như một loại phản trọng lực.
Kết luận này dựa trên các phép đo khoảng cách đến các thiên hà xa xôi sử dụng siêu tân tinh loại Ia (loại 1-A). Nó đã giành giải Nobel Vật lý năm 2011.
Một cái nhìn mới về siêu tân tinh loại Ia như những ngọn nến chuẩn
Tuy nhiên, một nhóm các nhà thiên văn học tại Đại học Yonsei hiện đã đưa ra bằng chứng mới cho thấy các siêu tân tinh loại Ia, vốn được coi là “ngọn nến chuẩn” của vũ trụ, thực tế chịu ảnh hưởng mạnh mẽ bởi tuổi của các ngôi sao tiền thân.
Ngay cả sau khi chuẩn hóa độ sáng, các siêu tân tinh từ các quần thể sao trẻ hơn vẫn có vẻ mờ hơn một cách có hệ thống. Nhưng những siêu tân tinh từ các quần thể già hơn lại có vẻ sáng hơn.
Dựa trên một mẫu thiên hà chủ lớn hơn nhiều gồm 300 thiên hà, nghiên cứu mới đã xác nhận hiệu ứng này ở mức ý nghĩa cực kỳ cao (độ tin cậy 99,999%). Điều này cho thấy việc mờ đi của các siêu tân tinh xa xôi không chỉ phát sinh từ các hiệu ứng vũ trụ học mà còn từ các hiệu ứng vật lý thiên văn của sao.
Các nhà nghiên cứu cho biết khi sai số hệ thống này được sửa chữa, dữ liệu siêu tân tinh không còn khớp với mô hình vũ trụ học Lambda-CDM chuẩn có hằng số vũ trụ nữa.
Thay vào đó, nó phù hợp hơn nhiều với một mô hình mới được ủng hộ bởi dự án Thiết bị Quang phổ Năng lượng Tối (DESI). Các nhà nghiên cứu đã rút ra mô hình này từ dao động âm thanh baryon (BAO) – thực chất là âm thanh của vụ nổ Big Bang – và dữ liệu bức xạ nền vi sóng vũ trụ (CMB).
Dữ liệu siêu tân tinh đã hiệu chỉnh và kết quả chỉ dùng BAO+CMB đều chỉ ra rằng năng lượng tối suy yếu và thay đổi đáng kể theo thời gian.
Quan trọng hơn, khi dữ liệu siêu tân tinh đã hiệu chỉnh được kết hợp với kết quả BAO và CMB, mô hình Lambda-CDM chuẩn đã bị loại bỏ với mức ý nghĩa áp đảo, các nhà nghiên cứu cho biết.
Xem xét dữ liệu
Sự giãn nở của vũ trụ không đang tăng tốc nhanh chóng
Điều đáng ngạc nhiên nhất là phân tích tổng hợp này cho thấy vũ trụ hiện nay không hề tăng tốc như người ta vẫn nghĩ. Thay vào đó, nó đã chuyển sang trạng thái giãn nở chậm dần.
Lee cho biết:
“Trong dự án DESI, các kết quả chính thu được bằng cách kết hợp dữ liệu siêu tân tinh chưa được hiệu chỉnh với các phép đo dao động âm thanh baryon. Điều này dẫn đến kết luận rằng mặc dù vũ trụ sẽ giảm tốc trong tương lai, nhưng hiện tại nó vẫn đang tăng tốc.
Ngược lại, phân tích của chúng tôi – áp dụng hiệu chỉnh sai số do tuổi – cho thấy vũ trụ đã bước vào giai đoạn giảm tốc ngay hôm nay. Đáng chú ý, điều này tương đồng với những gì được dự đoán độc lập từ các phân tích chỉ dùng BAO hoặc BAO+CMB, mặc dù thực tế này ít nhận được sự chú ý cho đến nay.”
Để xác nhận thêm kết quả của mình, nhóm Yonsei hiện đang thực hiện một “bài kiểm tra phi tiến hóa”. Nó chỉ sử dụng các siêu tân tinh từ các thiên hà chủ trẻ, đồng tuổi trên toàn bộ phạm vi dịch chuyển đỏ. Những kết quả đầu tiên đã ủng hộ kết luận chính của họ.
Đồng tác giả Chul Chung cho biết:
“Trong vòng 5 năm tới, với việc Đài thiên văn Vera C. Rubin phát hiện hơn 20.000 thiên hà chủ chứa siêu tân tinh mới, các phép đo tuổi chính xác sẽ cho phép thực hiện một bài kiểm tra mạnh mẽ và dứt khoát hơn nhiều về vũ trụ học siêu tân tinh.”
Đài thiên văn Vera C. Rubin, nằm trên một ngọn núi ở dãy Andes của Chile, là nơi đặt máy ảnh kỹ thuật số mạnh nhất thế giới. Nó đã bắt đầu hoạt động khoa học trong năm nay và có thể trả lời những câu hỏi quan trọng về hệ mặt trời của chúng ta và vũ trụ rộng lớn hơn.
Năng lượng tối vẫn còn bí ẩn
Sau vụ nổ Big Bang và sự giãn nở nhanh chóng của vũ trụ khoảng 13,8 tỷ năm trước, trọng lực đã làm nó chậm lại. Nhưng vào năm 1998, người ta xác định rằng 9 tỷ năm sau khi vũ trụ bắt đầu, sự giãn nở của nó đã bắt đầu tăng tốc trở lại, được thúc đẩy bởi một lực bí ẩn.
Các nhà thiên văn học gọi đây là năng lượng tối. Nhưng mặc dù chiếm khoảng 70% vũ trụ, nó vẫn được coi là một trong những bí ẩn lớn nhất của khoa học.
Năm ngoái, dữ liệu từ DESI ở Tucson, Arizona, gợi ý rằng lực tác động bởi năng lượng tối đã thay đổi theo thời gian. Và ngày càng có nhiều bằng chứng cho điều đó kể từ đó.
Hy vọng là với những công cụ mới này trong kho trang bị của mình, các nhà thiên văn học giờ đây sẽ được trang bị tốt hơn để tìm ra manh mối về chính xác năng lượng tối là gì và cách nó ảnh hưởng đến vũ trụ.
