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.

Loading...
TIN CŨ HƠN
Xem trạm ISS hiện đang ở đâu chỉ bằng những trang web đơn giản này

Xem trạm ISS hiện đang ở đâu chỉ bằng những trang web đơn giản này

Bài viết sẽ chia sẻ một số cách giúp bạn dễ dàng theo dõi vị trí hiện tại của trạm ISS ở trên bầu trời.

Đăng ngày: 21/04/2025
Chòm sao Thiên Nga (Cygnus)

Chòm sao Thiên Nga (Cygnus)

Trong dải Ngân hà có một chòm sao trông tựa như một con ngỗng trời đang vươn thẳng cảnh bay. Đó là chòm sao Thiên nga. Chòm sao này  cùng với chòm sao Thiên ưng và Thiên cầm hai bên bờ Ng&acir

Đăng ngày: 20/04/2025
Lực đẩy của siêu tên lửa Mỹ sắp phóng ngay tháng 8: Bữa tiệc cho mọi giác quan!

Lực đẩy của siêu tên lửa Mỹ sắp phóng ngay tháng 8: Bữa tiệc cho mọi giác quan!

Sự kiện Mỹ phóng siêu tên lửa SLS sắp diễn ra. Dự kiến, hàng trăm nghìn người sẽ xem tận mắt khoảnh khắc lịch sử này.

Đăng ngày: 20/04/2025
Hiện tượng thiên văn được Albert Einstein tiên đoán từ 1 thế kỷ trước

Hiện tượng thiên văn được Albert Einstein tiên đoán từ 1 thế kỷ trước

Thuyết tương đối rộng của Einstein đã tiên đoán đúng về sự xuất hiện của các vật thể lớn như lỗ đen nhị phân, dù hiện tượng này chưa từng được quan sát thấy.

Đăng ngày: 19/04/2025
Tên lửa khổng lồ của NASA phóng lần đầu và có thể là lần cuối

Tên lửa khổng lồ của NASA phóng lần đầu và có thể là lần cuối

Công nghệ cũ, giá thành đắt đỏ, không thể tái sử dụng làm tên lửa Hệ thống Phóng Không gian kém hấp dẫn so với các đối thủ tư nhân.

Đăng ngày: 18/04/2025
Những sự thật thú vị về vũ trụ có thể bạn chưa biết

Những sự thật thú vị về vũ trụ có thể bạn chưa biết

Cho tới nay, thế giới vũ trụ rộng lớn vẫn còn là chứa đựng nhiều điều bí ẩn mà khoa học hiện đại vẫn chưa khám phá hết.

Đăng ngày: 17/04/2025
Bất ngờ phát hiện

Bất ngờ phát hiện "Mặt trăng" hoàn toàn mới đang ẩn nấp trong Hệ Mặt trời

Vệ tinh tự nhiên nhỏ bé được tìm thấy quay quanh một tiểu hành tinh.

Đăng ngày: 17/04/2025
Tiêu điểm
Khoa Học News