Đi tìm nguyên nhân gây ra vụ nổ Big Bang

Các nhà khoa học tiến gần hơn đến nguyên nhân gây nên vụ nổ Big Bang. Ảnh: gremlin/iStock.

Theo International Business Times, phát hiện mới được công bố hôm 22/1 trên Tạp chí Vũ trụ học và Vật lý Hạt thiên thể Physics là kết quả của lý thuyết gây nhiều tranh cãi về sự hình thành vụ nổ Big Bang cách đây 13,8 tỷ năm.

Kể từ lần đầu tiên được đề cập vào những năm 1920, bí ẩn về những gì xảy ra trước vụ nổ Big Bang luôn khiến các nhà khoa học đau đầu. Tuy nhiên, với những kết quả đột phá gần đây, các nhà vật lý tin rằng họ đang tiến gần tới câu trả lời cuối cùng. Khi đó, con người sẽ biết được vũ trụ được sinh ra từ một vụ nổ hay do sự sụp đổ của một vũ trụ khác.

Lời giải thích phổ biến nhất được đưa ra vào năm 1981 cho rằng vũ trụ đột ngột phình to và gia tăng kích thước theo cấp số nhân trong giây đầu tiên tồn tại của nó. Lý thuyết này từng được sử dụng để giải thích thành công nhiều hiện tượng khác trong thiên văn học.

Tuy nhiên, một nhóm nhà khoa học khác kết luận một vũ trụ giống hệt có thể đã tồn tại trước vũ trụ của chúng ta. Theo họ, vũ trụ này bị co lại trước vụ nổ Big Bang. Sự co lại diễn ra đến khi vũ trụ trở thành một điểm duy nhất trong không gian, và sau đó phình ra trong hiện tượng gọi là Big Bounce.

"Mỗi lý thuyết đều để lại những dấu hiệu vật lý thiên văn khác nhau có thể được quan sát thấy ngày nay," Yi Wang, đồng tác giả nghiên cứu nêu trên cho biết. "Một số dấu hiệu xuất hiện ở cả hai kịch bản, nhưng có một số dấu hiệu đặc biệt chỉ có thể xảy ra với một kịch bản duy nhất, đó là cách để chúng ta xác định sự kiện trước vụ nổ Big Bang".

Các nhà vật lý tìm dấu vết của những dấu hiệu đặc biệt gọi là nền vi sóng vũ trụ để nghiên cứu Big Bang xảy ra thế nào. Theo Xingang Chen, nhà vũ trụ học ở Đại học Texas, Mỹ, tác giả chính của nghiên cứu, nhóm của họ có đầy đủ dấu vết nhưng cần sắp xếp chúng theo trật tự để đi đến kết luận cuối cùng.

Nhóm nghiên cứu của Chen phát hiện các hạt nặng có chức năng như những đồng hồ nguyên thủy tồn tại trước Big Bang trong cả hai kịch bản. Các nhà khoa học đang phân tích kho dữ liệu và sắp xếp chúng vào khung thời gian tương tích để tạo ra một bộ phim về quá khứ của Big Bang.

Các nhà khoa học tin rằng họ sẽ sớm có câu trả lời về vụ nổ Big Bang, để kết luận xem nó là kết quả của hiện tượng vũ trụ nở ra hay co lại. Thông tin về nguồn gốc của Big Bang sẽ được công bố trong vòng 10 năm tới.

"Các dấu hiệu đồng hồ chúng tôi đang tìm kiếm là những cấu trúc dao động tinh tế thông qua các phép đo nền vi sóng vũ trụ", Wang nói. "Mỗi kịch bản vũ trụ nguyên thủy chỉ ra một cấu trúc dao động độc nhất."