Vũ trụ được tính tuổi bằng cách nào?
Vũ trụ đã có khoảng 13,8 tỷ năm tuổi, nhưng làm sao chúng ta biết được như vậy?
Nằm rải rác trong chân không của vũ trụ là những vì sao, thiên hà, tàn tích của các ngôi sao và các vật thể khác có tuổi đời hàng tỷ tỷ năm. Tính đến nay, vũ trụ đã tồn tại khoảng 13,8 tỷ năm. Bằng cách nào chúng ta lại biết được điều đó?
Các nhà khoa học cho biết có thể xác định tuổi của vũ trụ bằng cách phân tích ánh sáng và các loại bức xạ khác chu du từ không gian xa xôi, nhưng họ không phải lúc nào cũng nhất trí về số tuổi của vũ trụ và vẫn tiếp tục đi tìm câu trả lời chính xác hơn sau mỗi lần cải tiến các kính viễn vọng quan sát không gian.
Bằng cách phân tích ánh sáng, chúng ta có thể biết tuổi của vũ trụ. (Ảnh: NASA).
Vào những năm 1920, nhà thiên văn học Edwin Hubble đã tìm ra cách xác định mối quan hệ giữa khoảng cách của một vật, dựa trên thời gian mà ánh sáng đi từ vật đó đến Trái Đất, và tốc độ mà ánh sáng đó rời khỏi Trái Đất, dựa trên có bao nhiêu ánh sáng từ các vị trí xa xôi đã dịch chuyển đỏ. (dịch chuyển đỏ là hiện tượng ánh sáng phát ra từ các vật thể đang chuyển động ra xa khỏi người quan sát sẽ đỏ hơn).
Con số này hiện nay được gọi là hằng số Hubble, mô tả sự giãn nở của vũ trụ tại các địa điểm khác nhau. Theo Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ, hằng số Hubble cao hơn đối với các vật thể ở xa hơn và ngược lại. Điều đó cho thấy sự giãn nở của vũ trụ đang ngày một tăng tốc, nhưng như thế lại làm cho việc tính tuổi của vũ trụ càng khó hơn.
Hiện nay, nhiều nhà khoa học cho rằng vũ trụ đã có 13,8 tỷ năm. Họ đưa ra con số này dựa trên các tính toán vào năm 2020 sau khi đánh giá lại các dữ liệu do tàu vũ trụ Planck của Cơ quan Vũ trụ châu Âu cung cấp cũng và phân tích các dữ liệu thu thập từ Đài quan sát Atacama ở Chile.
Theo cách tính này thì vũ trụ lâu đời hơn khoảng 100 triệu năm so với cách tính trước đó dựa vào số liệu mà tàu Planck cung cấp vào năm 2013. Cả tàu Planck và Đài quan sát Atacama đều đã lập bản đồ nền vi sóng vũ trụ (CMB), tức là ánh sáng còn sót lại từ vụ nổ Big Bang.
Nhờ kết hợp những dữ liệu này với các mô hình hiện có về tốc độ xuất hiện của các loại vật chất và thiên thể khác nhau sau khi mọi vật bắt đầu, các nhà khoa học có thể ước tính quãng thời gian xảy ra vụ nổ khai sinh ra vũ trụ.
Theo các nhà khoa học, ánh sáng từ CMB xuất hiện khoảng 400.000 năm sau vụ Big Bang. Vũ trụ bắt đầu ở thể li tử (plasma), trong đó các photon, hay ánh sáng, gắn liền vào các electron.
Cuối cùng, vũ trụ nguội lạnh đủ để các photon tách ra khỏi các electron, rời khỏi li tử thể và lang thang rải rác khắp không gian, hình thành nên CMB. Như vậy, bằng cách đo xem những ánh sáng rải rác đó ở bao xa, các nhà khoa học ước tính được tuổi của vũ trụ.
Con số 13,8 tỷ năm mới được nhóm các nhà khoa học ở Trung tâm Vật lý thiên văn điện toán của Viện Flatiron, New York, Mỹ, đưa ra vào năm 2020. Nhóm nghiên cứu đã kiểm tra lại CMB bằng kính viễn vọng ở Đài quan sát Atacama.
Trưởng nhóm nghiên cứu, Tiến sỹ Simone Aiola cho biết mặc dù những bản đồ của Atacama bao phủ một khu vực nhỏ hơn so với những bản đồ của tàu Planck, nhưng độ phân giải cao hơn cho phép việc thực hiện các phép đo chính xác hơn.
Tiến sỹ Aiola cùng các đồng nghiệp đã tạo nên một bước đột phá khi quan sát được CMB ở quy mô nhỏ nhất từ trước đến nay. Nhờ đó họ có thể nhìn thấy nhiều chi tiết và những dị thường cho biết những gì đã xảy ra trong vũ trụ sơ khai và vào thời điểm nào. Bằng cách so sánh những bản đồ có độ chính xác cao này với các dự đoán về tuổi của vũ trụ, nhóm nghiên cứu đã tính ra tuổi của vũ trụ là 13,8 tỷ năm.
Liệu vũ trụ có thể còn "già" hơn như thế không? Cũng có thể! Khi các kính viễn vọng ngày một cải tiến hơn, hiện đại hơn, chúng cũng có khả năng nhìn xa hơn vào quá khứ mà chúng ta chỉ có thể mường tượng, và tìm ra điều gì đó làm thay đổi toàn bộ những gì chúng ta tưởng mình đã biết.
Ứng dụng miễn phí
Linkitty Nối hình Onet cổ điển
Nối hai hình giống nhau với tối đa hai lần rẽ, đua với đồng hồ. Màn chơi vô tận, thử thách mỗi ngày và gần 100 món đồ cho mèo con, thỏ con.
Ứng dụng miễn phí
Trikitty Ghép 3 hình dễ thương
Chạm ô trên bàn xếp nhiều lớp, đưa xuống khay 7 ô và xếp 3 hình giống nhau liền nhau để ăn. Màn nào cũng có lời giải.
Ứng dụng miễn phí
Lịch Vạn Niên Lịch âm dương Việt Nam
Xem ngày Dương lịch và Âm lịch cùng lúc, kèm can chi của năm, tháng, ngày. Đổi ngày Âm – Dương trong vài giây.
Lần đầu tiên NASA phải kêu gọi sự giúp đỡ từ công chúng, trong công cuộc khám phá sao Mộc
Nhóm nghiên cứu cho biết, hiện tại họ đang rất cần những sự giúp đỡ đến từ công chúng, bởi nếu không họ sẽ phải tốn nhiều năm để có thể phân tích được hết những hình ảnh này.
Phát hiện hai lỗ đen gần Trái đất nhất, thuộc loại chưa từng thấy
Hai lỗ đen ẩn nấp ở sân sau của Trái đất với khoảng cách chỉ 1.560 và 3.800 năm ánh sáng, đại diện cho một loại mà các nhà thiên văn học chưa từng thấy
Phát hiện "mặt trăng nham thạch" ngoài Hệ Mặt trời
Các nhà thiên văn học tìm thấy bằng chứng về sự tồn tại của một mặt trăng chưa từng được biết tới với đầy rẫy núi lửa hoạt động.
Tàu Hằng Nga 5 tìm thấy nhiên liệu cực quý trên Mặt trăng, 1 tấn giá 3 tỷ đô
Nhiên liệu quý hiếm trên Mặt Trăng mà tàu Hằng Nga 5 tìm thấy là gì?
Chiêm ngưỡng Thiên hà bánh xe qua kính viễn vọng James Webb
Hình ảnh về Thiên hà Cartwheel, nằm cách chúng ta khoảng 500 triệu năm ánh sáng, được chụp bởi Kính viễn vọng Không gian James Webb mới của NASA và đang khiến cư dân mạng mê mẩn.
Liên tiếp tìm thấy 2 siêu Trái đất nữa, 1 trong số đó nằm trong "vùng vàng sự sống"!
Giới thiên văn học liên tiếp nhận tin vui từ việc phát hiện ra các siêu Trái đất gần Thái Dương Hệ!
