Vết nứt của vũ trụ trông như thế nào?

Vũ trụ có thể tồn tại những "vết nứt", là hệ quả từ vụ nổ Big Bang.

Trong trường không thời gian có thể tồn tại những vết nứt, nhưng kính viễn vọng của con người không thể nhìn thấy chúng. Đây có thể là những dấu vết còn sót lại của thời điểm ngay sau vụ nổ Big Bang, khi nhiệt độ vũ trụ hạ xuống nhanh chóng.

Quá trình hạ nhiệt độ đó, được các nhà khoa học gọi là "giai đoạn chuyển giao", có thể hình dung như những bong bóng với nhiệt độ thấp phình to lên ở khắp nơi, và chúng gặp những bong bóng khác để hợp nhất. Cuối cùng, toàn bộ vũ trụ chuyển thành trạng thái mát hơn trước.

Liệu có tồn tại những vết nứt vũ trụ, xuất hiện từ sau vụ nổ Big Bang? (Ảnh: Optical Image).

Giai đoạn chuyển đổi đó có thể để lại những vết nứt tại ranh giới của những vùng hạ nhiệt. Một số nhà vật lý gọi đây là "sợi vũ trụ", nằm ở nền bức xạ vũ trụ (CMB), tuy nhiên những ống kính viễn vọng hiện tại chưa thể quan sát được chúng.

"Bạn đã bao giờ đi trên một mặt hồ đóng băng chưa? Bạn có nhìn thấy những vết nứt ở sâu phía dưới mặt hồ không? Mặt hồ rất cứng, nhưng vẫn tồn tại những vết nứt phía dưới", nhà vật lý Oscar Hernandez tại đại học McGill, Canada giải thích.

"Đá chính là nước đã qua một giai đoạn chuyển đổi. Những phân tử nước từng chuyển động tự do khi ở dạng lỏng, rồi bất ngờ tạo thành các tinh thể lục giác khi đóng băng. Giờ bạn thử tưởng tượng đang có một loạt tinh thể lục giác vừa khít với nhau ở một đầu, và ở đầu kia những tinh thể nước cũng bắt đầu hình thành. Gần như không có khả năng chúng sẽ khít với những tinh thể ở đầu hồ", ông Hernandez nói thêm về lý thuyết để giải thích vết nứt vũ trụ.

Trong một mặt hồ rộng lớn, những vùng giao thoa giữa các tinh thể nước tạo thành vết nứt. Trên vũ trụ, các vết nứt không thời gian tạo thành các sợi vũ trụ. Tìm kiếm những sợi vũ trụ có thể giúp khẳng định những mô hình vật lý hiện tại cần cải thiện thêm để có thể giải thích các quy luật vũ trụ.

Mô hình minh họa các vết nứt trong vũ trụ. (Ảnh: C. Ringeval).

"Rất nhiều mô hình được phát triển từ mô hình tiêu chuẩn, với những lý thuyết như siêu sợi, đều dẫn đến những sợi vũ trụ. Có thể nói sợi vũ trụ là một thực thể mà nhiều mô hình đều dự đoán có thật, do vậy nếu chúng thực sự không tồn tại thì mọi mô hình đều sai", ông Hernandez giải thích.

Trước đây, các nhà khoa học chủ yếu dùng phương pháp thu thập dữ liệu từ CMB, sau đó giả lập qua mô hình mạng neural. Tuy nhiên, trong bài báo khoa học mới công bố, ông Hernandez cùng các cộng sự cho rằng việc quan sát CMB sẽ không thể mang lại đủ dữ liệu sạch cho những mạng neural để phát hiện ra sợi vũ trụ.

Một phương pháp khác cũng đang được tính đến là đo sự giãn nở của vũ trụ theo mọi hướng. Tuy các đài quan sát này vẫn chưa được hoàn thành, đây có thể là phương pháp tốt nhất để khẳng định các vết nứt vũ trụ có thật.

Từ khóa liên quan:

Vết nứt của vũ trụ

vũ trụ đứt gãy

sợi vũ trụ

nền bức xạ vũ trụ

hệ quả từ vụ nổ Big Bang

giai đoạn chuyển giao

sự giãn nở của vũ trụ

Oscar Hernandez