Supernova có thể rọi sáng lịch sử của vũ trụ? Nghiên cứu mới thực hiện bởi các nhà vũ trụ học tại Đại học Chicago và Đại học Wayne State khẳng định tính chính xác của các supernova loại Ia trong việc đo tốc độ giãn nở của vũ trụ.
Phát hiện này có tác dụng củng cố một lý thuyết được sử dụng rộng rãi ngày nay là vũ trụ đang giãn nở gia tốc bởi một tác động bí ẩn gọi là năng lượng tối. Việc này chống lại một nghi vấn gần đây rằng các supernova loại Ia (1-a) không thể cho phép đo chính xác sự giãn nở của vũ trụ.
Việc quan sát những nguồn sáng rất xa xuất phát từ vụ nổ cuối đời của một ngôi sao nhưng sáng tương đương với cả một thiên hà để xác định những khoảng cách cực lớn trong vũ trụ này đã từng mang tới giải Nobel vật lý năm 2011. Phương pháp này dựa trên giải định rằng tất cả các supernova loại Ia đều có độ sáng cực đại là như nhau ở thời điểm nó phát nổ, giống như các bóng đèn có cùng công suất đã biết trước. Tính nhất quán đó khiến cho chúng có thể được sử dụng như những cột mốc để đo khoảng cách vũ trụ. Ánh sáng thu được càng yếu, nguồn sáng càng ở xa. Nhưng phương pháp này đã bị thách thức trong những năm gần đây bởi việc tìm ra nhiều supernova loại Ia có độ sáng đo được không như dự kiến.
Một trong những ý kiến phản biện gần đây nhất về việc sử dụng các supernova loại Ia là độ sáng của chúng dường như gồm hai nhóm khác nhau, khiến cho việc đo khoảng cách trở nên có vấn đề khi dựa vào đó. Trong nghiên cứu mới của David Cinabro (Giáo sư đại học Wayne State), Daniel Scolnic (Nhà nghiên cứu sau tiến sĩ của Viện Vật lý vũ trụ học Kavli), Rick Kessler (Nhà nghiên cứu cao cấp của viện Kavli) và những cộng sự, họ không thấy bất cứ bằng chứng nào về hai nhóm supernova loại Ia trong dữ liệu được kiểm tra của Khảo sát bầu trời Sloan. Những bài báo thách thức phương pháp này gần đây đã sử dụng dữ liệu khác.
Một phản biện khác tập trung vào cách phân tích các supernova loại Ia. Khi các nhà khoa học phát hiện rằng các supernova ở xa mờ hơn so với dự kiến, họ kết luận rằng vũ trụ đang nở rộng có gia tốc. Gia tốc này được giải thích thông qua năng lượng tối - loại năng lượng được ước tính chiếm 70% toàn bộ vũ trụ. Lực bí ẩn này kéo vật chất ra xa khỏi nhau, giữ cho lực hấp dẫn không thể làm chậm lại sự nở ra của vũ trụ. Một thứ chiếm tới 70% vũ trụ lại chưa được nắm rõ làm nhiều nhà vũ trụ học không hài lòng. Kết quả là một cuộc đánh giá lại các công cụ toán học được sử dụng để phân tích các supernova đã được chú ý vào năm 2015, với việc cho rằng supernova loại Ia không thể chứng minh sự tồn tại của năng lượng tối.
Scolnic và đồng nghiệp Adam Riess - một trong những người đã nhận giải Nobel năm 2011 cho việc khám phá ra sự giãn nở gia tốc của vũ trụ - đã viết một bài báo đăng ngày 26 tháng 10 năm 2016 vừa qua trên Scientific American để bác bỏ những tuyên bố này. Họ cho thấy ngay cả nếu các công cụ toán học được dùng để phân tích supernova loại Ia đã được dùng "không đúng", thì vẫn có tới 99,7% khả năng là vũ trụ đang giãn nở gia tốc.
Joshua A.Frieman, thành viên cao cấp của Phòng thí nghiệm gia tốc quốc gia Fermi - một người không tham gia trong nghiên cứu - cho rằng phát hiện mới khiến các nhà nghiên cứu có thể yên tâm trong việc sử dụng supernova loại Ia để làm chính xác thêm hiểu biết về năng lượng tối.
"Tác động của nghiên cứu này sẽ củng cố niềm tin của chúng ta trong việc sử dụng supernova loại Ia như những tàu thăm dò vũ trụ," ông nói.
Bryan
Theo Sciece Daily
Đọc thêm
- Nova và supernova
- Vật chất tối và năng lượng tối
