Gửi bình luận
Trong bài báo đăng trên Nature Astronomy vào ngày mùng 3 tháng 7 vừa qua, các nhà thiên văn đã chỉ ra sự trôi chậm của thời gian ở giai đoạn đầu của vũ trụ dựa trên phân tích dữ liệu quan sát các quasar ở rất xa, khi vũ trụ mới ra đời khoảng 1 tỷ năm (tức là chưa được 1/10 tuổi của nó hiện nay).
Theo tác giả chính của nghiên cứu là Geraint Lewis - giáo sư vật lý thiên văn tại đại học Sydney: "Nhìn vào vũ trụ khi nó mới khoảng 1 tỷ tuổi, chúng tôi thấy rằng thời gian dường như trôi chậm hơn hiện nay 5 lần. Nếu bạn ở đó, trong vũ trụ sơ khai, một giây của bạn vẫn là một giây, nhưng từ vị trí của chúng ta (tương lai 12 tỷ năm sau), thì thời gian này dường như bị kéo giãn."
Lý do mà thời gian trôi chậm hơn trong vũ trụ sơ khai - ít nhất là từ góc nhìn của các nhà quan sát ở thời điểm này - đã được dự đoán từ năm 1915 trong thuyết tương đối rộng của Albert Einstein. Vì vũ trụ đang giãn nở với tốc độ ngày càng nhanh, ánh sáng từ các nguồn phát xa xôi bị kéo giãn, khiến bước sóng của chúng trở nên dài hơn.
Quan trọng hơn nữa, thời gian trễ giữa các xung ánh sáng cũng bị kéo giãn ra gấp 5 lần so với khoảng trễ ban đầu, khiến cho thời gian dường như trôi chậm hơn.
"Nhờ Einstein, chúng ta biết rằng không gian và thời gian đan xen lẫn nhau và kể từ khởi đầu của thời gian trong điểm kỳ dị tạo thành Big Bang, vũ trụ đã luôn giãn nở," Lewis nói. "Sự giãn nở này của không gian đồng nghĩa với việc những quan sát của chúng ta về giai đoạn sớm của vũ trụ cho thấy nó dường như chậm hơn nhiều so với ngày nay. Trong bài báo này, chúng tôi tập trung vào thời điểm khoảng 1 tỷ năm sau Big Bang."
Các lỗ đen ra đời từ sự sụp đổ của những sao khổng lồ và lớn lên bằng cách ngấu nghiến khí, bụi, các sao và các lỗ đen khác. Ở một số vết đứt gãy này của không-thời gian (cách mà các nhà khoa học gọi các lỗ đen), ma sát sinh ra do vật chất chuyển động xoắn vào lỗ đen khiến lượng vật chất này bị làm nóng lên và phát ra ánh sáng, nhờ đó các kính thiên văn có thể phát hiện được. Những lỗ đen siêu nặng ở trung tâm của các thiên hà hút vật chất vào và phát ra ánh sáng như vậy được gọi là những nhân thiên hà hoạt động (viết tắt là AGN).
Những AGN mạnh nhất là những quasar - những lỗ đen nặng gấp hàng tỷ lần Mặt Trời với những vụ bùng nổ ánh sáng mạnh gấp hàng tỷ lần ánh sáng của những ngôi sao sáng nhất. Tới nay, ánh sáng phức tạp của những đối tượng này vẫn là thứ khó giải thích, và vì thế trước đây các nhà thiên văn chỉ tập trung vào tìm hiểu sự tiến hóa của những vụ nổ khổng lồ trong vũ trụ: các supernova, để nghiên cứu sự trôi qua của thời gian trong vũ trụ sơ khai.
"Trong khi các supernova chỉ như một chớp sáng đơn lẻ, khiến cho chúng dễ nghiên cứu hơn, thì các quasar phức tạp hơn, giống như một màn trình diễn pháo hoa," Lewis cho biết. "Điều mà chúng tôi thực hiện là làm sáng tỏ màn trình diễn pháo hoa này, và cho thấy các quasar cũng có thể được sử dụng làm những thước đo thời gian chuẩn cho vũ trụ sơ khai."
Để khám phá ra hiệu ứng này, các nhà thiên văn đã sử dụng tới lượng dữ liệu thu được trong hai thập kỷ của 190 quasar và phân tích các bước sóng khác nhau phát ra từ chúng để chuẩn hóa các chớp sáng và biến chúng thành những tiếng tích-tắc của vũ trụ.
Theo Lewis, những nghiên cứu trước đây vẫn còn để lại nghi vấn về việc liệu những quasar có thật sự là những vật thể tồn tại trong vũ trụ (hay chỉ là một hiệu ứng của bức xạ), và bản thân sự giãn nở của không-thời gian có phải là chính xác. Tuy nhiên, dữ liệu và phân tích mới này đã xác nhận được những điều đó và một lần nữa chứng minh những dự đoán trong thuyết tương đối rộng của Einstein.
Bryan
Theo Livescience
