Năng lượng tối và số phận bất định của vũ trụ

Fabrizio Nicastro và cộng sự, thuộc Trung tâm Vật lý Thiên thể Harvard Smithsonian, Mỹ, lần đầu tiên tìm ra loại sương mù này khi nghiên cứu các tia X và dải sáng ngoài vùng cực tím, phát ra từ các thiên hà nằm gần chúng ta. Họ nhận thấy ở khi đi qua nhiều vùng trên bầu trời, ánh sáng bị hấp thụ ở một vài dải sóng đặc biệt, nên trên quang phổ của chúng có sự thiếu hụt tương ứng. Điều này chứng tỏ trên đường đi của ánh sáng có tồn tại một loại vật chất cực loãng đã "lọc" bớt thành phần của nó, và thứ vật chất này "vô hình" trước kính thiên văn thông thường.
Sử dụng đài thiên văn tia X Chandra và Vệ tinh thám hiểm quang phổ ngoài vùng cực tím (FUSE), nhóm nghiên cứu đã tìm ra 50 khối sương mù như vậy bao quanh Dải Ngân hà và vùng không gian nối nó với khoảng 30 thiên hà khác (còn được gọi là Local Group). Chính những đám sương mù này đã hấp thụ một phần ánh sáng của các thiên hà tới trái đất chúng ta.
?oChúng có thể là dạng vật chất còn dư lại sau quá trình hình thành các thiên hà?, Nicastro nhận định. Và khi các thiên hà rời xa nhau, khối sương mù này bị kéo dãn ra thành những sợi cực mảnh, trở thành cầu nối giữa chúng.
Loại sương mù này rất khó phát hiện thấy là do chúng quá mỏng, hay mật độ quá thấp: chỉ có khoảng 1 nguyên tử trong mỗi mét khối không gian. Tuy nhiên, do khoảng cách mênh mông giữa các thiên hà, nên khối lượng tổng cộng của chúng vẫn là cực lớn. 50 khối sương vũ trụ này đủ để nén thành một nghìn tỷ ngôi sao giống như mặt trời.
Phát hiện trên có thể giúp các nhà thiên văn tiến gần hơn tới cái đích tìm ra thành phần vật chất của vũ trụ. Giả thuyết hiện tại cho rằng vũ trụ được cấu thành từ khoảng 75% ?onăng lượng tối? - loại năng lượng khiến cho nó dãn nở, 25% ?ovật chất tối? và chưa đầy 5% là loại vật chất thông thường đã tạo nên chúng ta, cũng như những thứ mà chúng ta đang sử dụng và nhìn thấy. ?oVấn đề là ở chỗ, khi tìm kiếm ở những thiên hà xung quanh, chúng ta không tìm thấy đủ vật chất thường?, nhà thiên văn Steve Kahn của Đại học Columbia nói. Chính vì thế, những đám sương mù vắt ngang giữa các thiên hà có thể giúp ta tính toán lượng vật chất ?omất tích? này.

Tâm hồn người con gái bí ẩn và quyến rũ như bầu trời đêm,
vì ở đó có những ngôi sao xa thẳm đang chiếu sáng lung linh...​

Theo các nhà khoa học, vũ trụ có ít nhất 80% vật chất thuộc loại không thể quan sát được. Có nghĩa là, ta có thể xem vũ trụ như một hệ thống các kênh vật chất khổng lồ mà phần lớn các đoạn kênh đều "tối". Chỉ ở một số vị trí nhất định dọc theo các con kênh này, hoặc tại giao điểm của các kênh, vật chất mới tụ lại dưới dạng thiên hà phát sáng. Đó chính là những khu vực mà ta quan sát được. Lâu nay, phần còn lại của những đoạn kênh vật chất tối kia vẫn còn là bí ẩn với các nhà khoa học. Nói đúng ra, họ không hề biết vật chất tối lại tụ thành những con kênh như vậy.
Nay, 4 nhóm nghiên cứu độc lập đã dùng kính thiên văn vệ tinh Chandra để lần ra dấu vết của những kênh khí khổng lồ nói trên. "Bằng chứng về sự hiện diện của các kênh khí bí ẩn, rút ra từ những quan sát bằng kính Chandra, là bước tiến lớn trong nhận thức của chúng ta về sự phát triển của vũ trụ trong 10 tỷ năm gần đây", ông Fabrizio Nicastro, trưởng một nhóm nghiên cứu tại Trung tâm Smithsonian về vật lý thiên văn ở Cambridge (Mỹ), nói.
Các nhà khoa học phỏng đoán, trong vài tỷ năm đầu tiên sau Big Bang, dưới tác dụng của lực hấp dẫn, chỉ có khoảng 20% tổng khối lượng vũ trụ dưới dạng vật chất thường đã tụ lại thành các thiên hà và quần thể thiên hà. Một phần của lượng vật chất thường còn lại, và hầu hết số vật chất tối, thì tụ lại thành các kênh vật chất khổng lồ không phát sáng, và chúng đan vào nhau thành một tấm lưới vật chất bí ẩn trong vũ trụ.
Nếu ta tưởng tượng vũ trụ là một mặt phẳng, thì các kênh vật chất nhìn giống như những rãnh sâu, tương tự như hệ thống sông ngòi trên mặt đất. Bên trong các kênh này có sự di chuyển mãnh liệt của những luồng khí nóng, nhưng chúng lại khuyếch tán mạnh và phát sáng yếu đến mức chúng ta hầu như không thể chứng minh được sự hiện diện của chúng.
"Dựa trên nền tảng của thuyết Big Bang và những quan sát về vũ trụ thời sơ khai, chúng tôi cho rằng ngày nay, những kênh khí này vẫn phải tồn tại ở đâu đó. Đáng tiếc, chúng đã thoát khỏi mọi cố gắng quan sát của chúng tôi như chiếc máy bay tàng hình ẩn vào mây", nhà vật lý thiên văn Claude Canizares, Viện Công nghệ Massachussetts (MIT), Mỹ nói. Ông Canizares và một cộng sự khác - nhà vật lý Taotao Fang - là lãnh đạo của nhóm nghiên cứu thứ hai tại MIT.
Để lần ra dấu vết của những kênh khí bí ẩn, 4 nhóm nghiên cứu đã sử dụng hai kỹ thuật khác nhau. Thứ nhất là kỹ thuật phân tích ánh sáng chuẩn tinh, được sử dụng bởi 3 nhóm: nhóm Trung tâm vật lý thiên văn Havard-Smithsonian, nhóm MIT và nhóm Đại học Quốc gia Ohio. Họ đều đã nghiên cứu một trong hai chuẩn tinh PKS 2155-304 và H1812+643. Hai chuẩn tinh này nằm tại trung tâm của hai thiên hà phát tia rơnghen mạnh, ở rất xa chúng ta. Trên đường đi đến trái đất, những tia rơnghen này phải xuyên qua các kênh khí bí ẩn nói trên. Khi đó, chúng bị ôxy và các nguyên tố hóa học sôi sục khác ở đây hấp thụ, dẫn tới sự thay đổi về cường độ. Vì thế, dựa trên những phân tích quang phổ thu được từ kính thiên văn Chandra, các nhà khoa học có thể suy ra nhiệt độ, khối lượng và độ phân bố vật chất tại các kênh khí này.
Phương pháp thứ hai được nhóm nghiên cứu của Joel Bregman và Jimmy Irvin, Đại học Michigan ở Ann Arbor (Mỹ) sử dụng: Thay vì quan sát tia X từ chuẩn tinh, họ quan sát ánh sáng của một thiên hà nằm giữa trái đất và kênh khí khổng lồ. Vì thiên hà này luôn hấp thụ tia rơnghen từ kênh khí, nên quang phổ của nó bị thay đổi. Do đó, phân tích ánh sáng của thiên hà, người ta cũng có thể gián tiếp nhận ra sự hiện diện của kênh khí khổng lồ.
Bằng hai cách nói trên, 4 nhóm nghiên cứu đã phát hiện sự tồn tại của nhiều đoạn kênh trong tấm lưới vũ trụ. Chúng có nhiệt độ dao động từ 0,3 tới 5 triệu độ C. Một trong những đoạn kênh này có vẻ như thuộc về một kênh khí mãnh liệt nối giữa dải ngân hà của chúng ta với thiên hà hàng xóm Andromeda. Một đoạn kênh khác nằm cách trái đất vài tỷ năm ánh sáng. "Đa số các đoạn rãnh này đều phát sáng quá yếu nên chúng ta khó có thể quan sát được", bà Smita Mathur, trưởng nhóm nghiên cứu tại Đại học Quốc gia Ohio, nói. "Nhưng hiện nay, có vẻ như chúng ta đã lần ra được âm bản của chúng, qua những quan sát của kính Chandra".
Theo các nhà khoa học, kênh khí như vậy có thể chạy xuyên suốt vũ trụ, nối các thiên hà lại với nhau. Vũ trụ như một tấm lưới được đan bởi các kênh khí này. Chỉ một kênh này thôi đã nặng hơn tất cả các ngôi sao trong vũ trụ gộp lại, vì theo phỏng đoán của giới khoa học, ở trong vỏ bọc khí có sự hiện diện của vật chất tối siêu nặng. Dựa vào những thành tựu quan sát của kính Chandra, các nhà nghiên cứu hy vọng có thể lần theo dấu vết của đám chất tối bí ẩn kia, để truy ra nguồn gốc cũng như sự phân bố của chúng trong vũ trụ.

Tâm hồn người con gái bí ẩn và quyến rũ như bầu trời đêm,
vì ở đó có những ngôi sao xa thẳm đang chiếu sáng lung linh...​

Nhóm nghiên cứu của James Wandelt, Đại học Illinois ở Urbana-Champaign (Mỹ), đã kết hợp hai giả thuyết chính về lực tương tác mạnh và yếu giữa các hạt vật chất tối. Về khái niệm "hạt vật chất tối", bởi không thể quan sát được, nên các nhà thiên văn chỉ phỏng đoán được sự hiện hữu của chúng qua vị trí của các vùng vật chất thường cũng như những "khoảng trống" giữa chúng. Người ta cho rằng, giữa các hạt vật chất tối có sự tương tác theo kiểu lực hấp dẫn, còn gọi là tương tác yếu, vì vậy họ gọi các hạt này là "hạt tương tác yếu" (WIMP: Weakly Interacting Massive Particles).
Tuy nhiên, những quan sát mới đây về vật chất trong vũ trụ cho thấy, sự phân bổ của các thiên hà và hành tinh có những điểm không giống như dự đoán của thuyết WIMP. Vì thế, các nhà khoa học mới giả định rằng, các hạt vật chất tối còn có một lực tương tác khác giữa các hạt nhân của chúng, gọi là tương tác mạnh.
Wandelt và cộng sự đã phân tích hai khả năng tương tác trên. Theo họ, rất có thể lực tương tác yếu đã phá vỡ các hạt nhân đầu tiên, tạo ra các lượng tử ánh sáng, khiến vũ trụ ngày càng giãn nở rộng ra. Còn lực tương tác mạnh giữa các hạt nhân lại có liên hệ mật thiết tới tia gamma (đó là các dòng hạt hạ nguyên tử chuyển động sát gần với vận tốc ánh sáng, sinh ra từ các vụ nổ siêu tân tinh).
Việc tìm hiểu lực tương tác giữa các hạt vật chất tối đang được các nhà khoa học rất quan tâm. Nó giúp lý giải một số điểm mấu chốt trong việc xây dựng một mô hình vật lý tổng quát.

Tâm hồn người con gái bí ẩn và quyến rũ như bầu trời đêm,
vì ở đó có những ngôi sao xa thẳm đang chiếu sáng lung linh...​

Công bố bản đồ về tia vũ trụ sau vụ lổ Big Bang
Với độ chính xác đặc biệt, các nhà khoa học Mỹ đã chụp được hình ảnh của các tia phóng xạ ở thời điểm 300.000 năm sau vụ nổ Big Bang. Dựa vào đó, lần đầu tiên họ đã lập ra một bản đồ về tia vũ trụ nguyên thủy - những mầm sống tạo ra các thiên hà và hành tinh sau này.
Vụ nổ Big Bang xảy ra cách đây trên 14 tỷ năm. Ban đầu, vũ trụ gồm vật chất và năng lượng cô đặc ở thể "súp nguyên thủy". Sau đó khoảng 300.000 năm, các tia vũ trụ đầu tiên đã thoát ra từ nồi súp này. Chúng chính là mầm sống để tạo ra vật chất ở dạng nguyên tử.
Với sự giãn nở của vũ trụ, ánh sáng nguyên thủy vẫn để lại dấu vết đến ngày nay (dù rất yếu). Chúng là nguồn dữ liệu duy nhất giúp các nhà vật lý thiên văn tìm về cội nguồn của vũ trụ.
Với kính thiên văn Very Small Array đặt ở Teneriffa, các nhà khoa học Tây Ban Nha đã chụp được những bức xạ rất yếu của ánh sáng nguyên thủy tại nhiều vùng khác nhau trong vũ trụ. Họ đã tổng hợp và ghép những "cắt đoạn" này lại thành một mô hình tổng hợp. Màu sắc khác nhau của những điểm riêng lẻ trong mô hình cho biết về sự chênh lệch nhiệt độ giữa chúng. Theo lý thuyết, dựa vào nhiệt độ, người ta có thể suy ra mật độ vật chất ở một khu vực nhất định.
Với mô hình về tia vũ trụ nguyên thủy, các nhà khoa học Tây Ban Nha đã làm sáng tỏ một bí mật lớn: Tại sao vũ trụ lại giãn nở được? Từ lâu, các nhà khoa học đã phỏng đoán rằng, ngay sau Big Bang, vũ trụ đã có sự khác biệt về mật độ vật chất ở các điểm, bởi chỉ có như vậy nó mới giãn ra được. Tuy nhiên, mãi đến nay họ mới tìm được bằng chứng thuyết phục cho giả thuyết này.
VXH
Iam the wind.You are the sun.And one day we'll all be one.

Vũ trụ được định hình trong hàng tỷ năm
Trái với quan điểm của nhiều nhà khoa học cho rằng vũ trụ về cơ bản đã định hình rất sớm (chỉ vài năm sau Big Bang), các nhà khoa học Mỹ mới tìm ra bằng chứng xác nhận rằng, nó cần hàng tỷ năm để có được một diện mạo tương đối ổn định như ngày nay.
Hai nhà vật lý thiên văn Stuart Wyithe và Abraham Loeb, thuộc Trung tâm Vật lý thiên văn Smithsonian ở Harvard (Mỹ), đã quan sát sánh sáng của các chuẩn tinh ở dải quang phổ ánh sáng đỏ thông qua hiệu ứng khuếch đại hấp dẫn.
"Khuếch đại" (lensing) là một hiện tượng tự nhiên, xảy ra khi một hành tinh hoặc một thiên thể di chuyển tự do trong vũ trụ đột nhiên chắn giữa trái đất và một ngôi sao nào đó. (Ngôi sao là những thiên thể tự phát sáng, còn hành tinh là những thiên thể "tối", quay quanh một ngôi sao và được nó chiếu sáng ). Khi ánh sáng đi qua thiên thể, nó bị trường hấp dẫn của thiên thể bẻ cong. Người quan sát trên trái đất đo được góc lệch của ánh sáng. Nếu thiên thể càng lớn thì ánh sáng bị bẻ cong càng mạnh và góc lệch cũng càng lớn. Dựa trên độ lớn của góc lệch này, người ta tính ra khối lượng của thiên thể. Hình ảnh quan sát được gọi là "ảnh giả" (spurious).
Dựa vào các dải quang phổ (ảnh giả) này, hai nhà khoa học đã tính ra được sự tồn tại của các chuẩn tinh cực lớn, vận động nhờ năng lượng của các lỗ đen khổng lồ ở trung tâm thiên hà. "Chúng tôi có thể phỏng đoán khối lượng tối thiểu của lỗ đen khi đo lượng ánh sáng từ chuẩn tinh. Nếu ánh sáng càng mạnh thì năng lượng hố đen càng lớn, tức là nó càng nặng", Wyithe nói.
Tính toán cho thấy, các hố đen này nặng gấp khoảng 3 tỷ lần mặt trời - một khối lượng khủng khiếp, nếu chúng ta biết rằng các hố đen nhỏ chỉ nặng bằng vài lần mặt trời. "Câu hỏi đặt ra là, làm sao các hố đen khổng lồ này có thể hình thành? Rõ ràng chúng không thể xuất hiện một sáng một chiều được, mà cần một quá trình kéo dài hàng tỷ năm", Wyithe nói
VXH
Iam the wind.You are the sun.And one day we'll all be one.

Thời gian chết
Loeb đưa ra giả thuyết về một ngày cuối cùng chậm chạp và buồn tẻ: Thời gian đứng im, các vì sao nguội lạnh, thiên hà tối tăm.
Đến nay, đa số các nhà vật lý đều đồng ý rằng có một sự khởi đầu là Big Bang. Tuy nhiên, họ vẫn còn tranh cãi về sự kết thúc của vũ trụ. Thuyết về cú sụp lớn (Big Crunch), cho rằng vũ trụ sẽ co sụp về trạng thái ban đầu, một thời đã được nhiều người ủng hộ. Nhưng mới đây, một số nhà khoa học cho rằng, số phận của vũ trụ vốn bất định. Vũ trụ sẽ không co lại, mà cứ giãn nở ra mãi đến lúc tất cả các mặt trời đều tắt và không gian rộng lớn chỉ còn là bóng tối và sự giá lạnh.
Còn thiên hà của chúng ta? Giáo sư Loeb đã vẽ ra một bức tranh ảm đạm: tương lai, càng có ít ngôi sao phát sáng, và những ngôi sao cuối cùng thì nhợt nhạt như những đám băng.
Mô hình của Loeb dựa trên hậu thuẫn của thuyết tương đối. Tuy nhiên, ông cũng đưa vào một số yếu tố hiện đại, ví dụ như sự tồn tại của lực vật chất tối, ngày càng đẩy vũ trụ ra xa nhau hơn. Loeb cũng quan tâm tới lý thuyết về các vật thể lạ (UFO). Lý thuyết này cho rằng, tâm linh của nhân loại từ lâu đã bị điểu khiển bởi những sinh thể lạ trong vũ trụ. Điều này giải thích vì sao con người có thể phạm những tội ác rùng rợn. Các sinh thể lạ cũng làm tâm thần con người điên loạn, ham muốn chiến tranh, giết chóc và tàn phá.
Liệu thực sự vũ trụ này sẽ ra sao ,nếu thời gian chết???
VXH
Iam the wind.You are the sun.And one day we'll all be one.

Thống nhất lý thuyết về vật chất tối
Vũ trụ chỉ có 5% vật chất thường, tức là có thể quan sát và đo đạc được. 95% kia thuộc loại "bất bình thường", hay còn gọi là vật chất "tối". Hiện có tới 40 lý thuyết nói về loại vật chất này, nhưng mâu thuẫn nhau ở nhiều điểm, gây trở ngại cho việc nghiên cứu. Khắc phục điều đó, các nhà khoa học Mỹ mới đưa ra một giải pháp thống nhất.
Theo tính toán, trong số vật chất tối, có 33% tồn tại dưới dạng vật chất không nhìn thấy được (như các lỗ đen), và 67% còn lại xuất hiện dưới dạng "năng lượng tối" (theo thuyết tương đối, vật chất và năng lượng có thể hoán chuyển cho nhau). Nguồn năng lượng tối này trải đều trong vũ trụ, tác động ngược lại lực hấp dẫn, đẩy các thiên hà xa rời nhau, khiến vũ trụ ngày càng giãn nở. Vì vậy, việc nghiên cứu năng lượng tối là phần quan trọng nhất trong việc nghiên cứu vật chất tối nói chung.
Theo đề nghị của nhà vật lý nổi tiếng Neal Dalal, Đại học California ở San Diego (Mỹ), người ta sẽ thống nhất tất cả 40 lý thuyết về năng lượng tối thành một lý thuyết duy nhất.
Những thí nghiệm tương lai về trạng thái của năng lượng tối sẽ cho phép các nhà khoa học xác định được giá trị của các thông số nêu trên. Tiếp theo, họ sẽ so sánh những con số này với các lý thuyết hiện nay để loại bỏ các luận điểm bất hợp lý. Cuối cùng, họ sẽ kết hợp các thông số để tổng hợp thành những công thức biểu đạt trạng thái lý thuyết của vật chất tối.
VXH
Iam the wind.You are the sun.And one day we'll all be one.

Điều gì xảy ra khi vũ trụ giãn nở đến mức tới hạn?
Khoảng 100 tỷ năm tới, các nhà thiên văn sẽ phải đối mặt với một thời kỳ buồn tẻ, khi mà họ chỉ còn quan sát được 1.000 thiên hà, so với hàng tỷ thiên hà ngày nay. Đó là hệ quả của quá trình giãn nở cực nhanh của vũ trụ: Các ngôi sao ở biên sẽ biến mất sau "chân trời vũ trụ", khiến ta không bao giờ nhìn thấy ánh sáng của chúng nữa.
Nhà vũ trụ học Abraham Loeb, Trung tâm vật lý thiên văn Harvard-Smithsonian (Mỹ), nói rằng, vật thể càng ở xa, thì nó càng dễ biến mất khỏi tầm quan sát. Và có lẽ chỉ 50 tỷ năm sau, vũ trụ sẽ không giãn nở nữa.
Thuyết "Vũ trụ giãn nở" cho rằng, ngay sau vụ nổ Big Bang, vũ trụ đã có xu hướng mở rộng ra, và ngày càng rộng ra mãi. Tuy nhiên, đa số các nhà vũ trụ học đều cho rằng, quá trình giãn nở này bị chậm lại đáng kể do tác động của lực hấp dẫn giữa các thiên hà. Thậm chí lực hấp dẫn còn có thể tạo ra xu hướng co ngược lại, dẫn tới sự sụp lớn (Big Crunch), đưa vũ trụ về trạng thái ban đầu.
Tuy nhiên, những phát hiện mới về sự bùng nổ của những ngôi sao xa trong vài năm qua đã cho phép người ta giả định rằng, sự giãn nở này đang xảy ra rất nhanh, và đang đẩy mọi vật thể ngày càng ra xa nhau.
Các vật thể càng ở xa, thì quá trình giãn nở vũ trụ xảy ra càng nhanh. Lúc ấy, những thay đổi của vật thể đến với chúng ta càng chậm (So sánh tương đối: Khi vật thể ở gần, chúng ta thấy nó thay đổi nhanh. Còn khi nó ở xa, những thay đổi ấy sẽ được chúng ta nhận biết chậm hơn). Đến một lúc nào đó, chúng ta hầu như không còn cảm nhận được sự thay đổi của vũ trụ nữa, nghĩa là thời gian sẽ đứng im (sở dĩ chúng ta cảm nhận được thời gian là do có sự thay đổi của vật thể xung quanh).
Khi đó, vật thể đã chạm đến "chân trời vũ trụ" (event horizon - còn gọi là chân trời sự cố. Có thể hiểu nó là ranh giới của quá trình giãn nở, mà phía bên kia là cái không xác định). Hiện tượng này có thể được so sánh với việc một vật thể bị hút vào hố đen, khiến chúng ta không bao giờ thấy ánh sáng của nó nữa. Khi vật thể đã biến mất đằng sau chân trời sự cố, thì theo các nhà vật lý, nó đã vượt ra phạm vi nghiên cứu của khoa học, và đi vào thế giới huyền học.
Điều gì làm vũ trụ giãn nở? Câu hỏi này vẫn là thách thức lớn nhất trong ngành vật lý thiên văn. Có giả thuyết cho rằng, khoảng không vũ trụ được lấp bởi một lượng vật chất tối nhất định, và chính lượng vật chất tối này đã đẩy các thiên thể ra xa nhau. Còn theo giả thuyết khác, thì phải có một "cái gì đó" luôn thay đổi theo thời gian, ngầm chi phối quá trình này. Tuy nhiên, để chứng minh các giả thuyết, người ta cần bằng chứng, và những bằng chứng có được hiện nay chưa ủng hộ giả thuyết nào.
VXH
Iam the wind.You are the sun.And one day we'll all be one.

Tương lai của vũ trụ chúng ta vớI mô hình vũ trụ mở.sau 10 mũ 14 năm nữa,vì cạn hết nguồn nguyên liệu hạt nhân ,tất cả các sao lùn trắng sẽ nguộI đi và khi nguộI hẳn thì trở thành sao lùn đen vớI kích thước như kiểu quả đất và vớI khốI lượng riêng rất lớn. qua 10 mũ15 năm, các hành tinh thực tế sẽ rờI khỏI sao mẹ.Cũng thế ,sau 10 mũ 19 năm , ít nhất 90% tất cả các sao sẽ rờI bỏ thiên hà của nó còn các vùng trung tâm thiên hà thì co lạI ,tạo thành những hốc đen vớI khốI lượng rất lớn.Như vậy sẽ đến lúc các thiên hà không tồn tạI ,chỉ còn những hốc đen lớn và những sao lùn lạnh .trong lúc đó,có thể những sao riêng biệt vẫn tham gia vào sự giãn nở của vũ trụ.trước khi đến thờI đạI đó,chỉ cóa những thên hà tách xa nhau ra nhưng kích thước của các thiên hà không đổI vì khoảng cách giữa các vì sao hầu như không đổi.
nếu đi sâu vào tương lai thăm thẳm thì chúng ta cần chú ý đến những thay đổI mớI về chất trong bản thân cấu tạo của vật chất.trước hết không đảm bảo sự ổn định của prôton_ những viên gạch chính tạo nên tất cả vật chất.Những số liệu thí nghiệm hiện có cho rằng thờI gian tán xạ của prôton là 10 mũ 30 năm.chúng ta tất nhiên sẽ chăng đáng ngạI lắm ví đên khi ấy chắc chúng ta không còn tồn tạI nữa đâu.thêm vào đó,ai dám khẳng định những định luật tự nhiên hiện tạI sẽ diễn ra trong vũ trụ sẽ diễn ra mãi trong thơig gian xa xôi khủng khiếp ấy.nếu chúng ta vân giữ giả thuyết về sự ổn định tuyệt đốI của proton và tính không đổI của các định luật của thiên nhiên.trong trường hợp như vậy có thể cho rằng qua 10 mũ 65 năm bất cứ vật rắn nào cũng sẽ trở thành lỏng ngay cả ở nhiệt độ không tuyệt đốI và qua 1 thờI gian còn lâu hơn nữa 10 mũ 1500 năm bất cứ vật thể nào cũng trở thành phóng xạ vì đến tuổI già như vậy các hạt nhân nhẹ sẽ kết hợp vớI lạI thành nặng hơn rồI đến lượt hạt nhân nặng hơn phảI tiến hoá bằng cách tự phân huỷ.kết quả là những giọt lỏng nguyên là những ngôi sao sẽ trở thành sắt.nhưng đến đây chưa hết ,có thể 10 mũ1026 năm nữa những giọt sắt đó sẽ trở thành sao nơtron rồI sau đó trở thành hốc đen hay trở thành hốc đen ngay.những hốc đen này lần lượt đến chúng sẽ bốc hơi sau khoảng 10 mũ 67 năm. Rắc rốI quá các bác nhỉ.

đừng bao giờ phạm phải sai lầm chấp nhận quá sớm là mình sai

Được bigdog30784 sửa chữa / chuyển vào 09:37 ngày 07/03/2003

Xin lỗi Leromeo tôi đưa các chủ đề của bác vào chủ đề này vì tôi thấy nó liên quan đến vật chất tối .
Siêu tân tinh làm "đảo lộn" mô hình vũ trụ giãn nở
Các nhà thiên văn thấy rằng, vũ trụ của chúng ta luôn luôn giãn nở với tốc độ ngày càng nhanh. Một quan sát mới về siêu tân tinh khiến người ta phải đưa ra giả định rằng, trong 7,5 tỷ năm đầu, vũ trụ "hãm phanh" chậm lại, sau đó nó mới tăng tốc độ giãn nở.
Nhóm khoa học của Michael Turner, Đại học Chigago và Adam Riess, Học viện Khoa học Bầu trời (STScI) của Mỹ đã phân tích những hình ảnh mới nhất về siêu tân tinh SN 1997ff do kính thiên văn vệ tinh Hubble cung cấp.
Phân tích ánh sáng và độ chuyển dịch quang phổ hồng ngoại của siêu tân tinh này, các nhà khoa học thấy rằng ở thời điểm nó bùng nổ (cách đây khoảng 10 tỷ năm), vũ trụ đang giãn ra khá mạnh. Nhưng khi so sánh với tốc độ giãn nở của vũ trụ ở thời điểm xảy ra các vụ nổ siêu tân tinh khác, cách đây khoảng 10 tỷ đến 7,5 tỷ năm, vũ trụ ngày càng giãn nở chậm dần. Chỉ sau thời điểm 7,5 tỷ năm đầu, vũ trụ mới bung ra ngày càng mạnh hơn như hiện nay.
"Các thông tin do siêu tân tinh SN 1997ff và các sao khác cho chúng ta tưởng tượng sự giãn nở của vũ trụ như một người lái xe hơi. Tại thời điểm Big Bang, anh ta phóng với tốc độ cực lớn, rồi hãm phanh 7,5 tỷ năm liền. Đó là lúc anh ta nhìn thấy đèn đỏ. Sau đó, khi đèn chuyển xanh, anh ta lại tăng ga", Riess nói.
Theo đánh giá của các nhà khoa học, kết luận trên có thể đúng với xác xuất 90%, với điều kiện là năng lượng tối (mà người ta giả định là nguyên nhân gây ra sự giãn nở của vũ trụ) đồng nhất với năng lượng chân không (tức là hằng số vũ trụ theo định nghĩa ban đầu của Einstein).
Mô hình vũ trụ giãn nở mới
Kịch bản thứ ba về ngày tận thế của vũ trụ
Vũ trụ sẽ kết thúc trong sự nở rộng vô tận, nhưng không âm thầm như ta vẫn tưởng, mà mãnh liệt đến mức các thiên hà, hành tinh và ngay cả các đơn nguyên tử cấu thành nên con người cũng sẽ bị xé toạc trong vài phần tỷ giây... Tuy nhiên, chuyện đó chỉ xảy ra sau 22 tỷ năm nữa.
?oNgười ta vẫn tin rằng vũ trụ hoặc là sẽ co cụm lại trong một Cú sụp lớn (Big Crunch), hoặc thầm lặng mở rộng mãi mãi tới trạng thái cực loãng. Nhưng nay, chúng tôi tìm ra một khả năng mới - một Vụ xé lớn (Big Rip)?, nhà vật lý Robert Caldwell, Đại học Dartmouth, New Hampshire (Mỹ), tuyên bố.
Hầu hết các nhà khoa học đều thống nhất rằng vũ trụ được sinh ra sau Vụ nổ lớn (Big Bang), khoảng 12-14 tỷ năm về trước. Kể từ đó, nó không ngừng mở rộng dưới sức mạnh của một lực bí ẩn được gọi là năng lượng tối. Giới nghiên cứu cũng tin rằng gia tốc giãn nở của vũ trụ cuối cùng sẽ giảm đi, hoặc ít nhất giữ nguyên như ngày nay.
Tuy nhiên, theo Caldwell, năng lượng tối - mà ông gọi là ?onăng lượng ma quỷ? - có thể ngày càng mạnh hơn, và làm tăng tốc quá trình giãn nở. Theo kịch bản đó, vũ trụ sẽ duỗi căng ngày một khốc liệt hơn, cho đến khi ánh sáng từ các ngôi sao không thể đến được với chúng ta. Và cuối cùng, năng lượng ma quỷ sẽ xóa nhoà tất cả những gì được gọi là ranh giới, dứt đứt các mối liên kết điện từ từng kéo vật chất co cụm lại với nhau. Trong kịch bản mạnh mẽ nhất, Vụ xé lớn sẽ xảy ra trong vòng 22 tỷ năm nữa, và Milky Way sẽ tan thành mây khói theo đúng nghĩa của nó khoảng 60 triệu năm trước ngày tận thế của vũ trụ.
?oVào những giây phút cuối cùng, ngay cả các hạt nhân nguyên tử cũng sẽ bị kéo tan thành nhiều mảnh?, Caldwell cho biết. Nghiên cứu của ông và cộng sự tại Viện Công nghệ California vừa được công bố trên tạp chí Physical Review. Giả thuyết bất ngờ của Caldwell chắc chắn sẽ thổi một luồng sinh khí mới vào cuộc tranh luận về sinh diệt của vũ trụ đã bắt đầu từ lâu trong giới thiên văn học.
Không thể có hằng số vũ trụ
Việc tồn tại một vũ trụ vĩnh hằng là chuyện hầu như không thể có được. Ngược lại, vũ trụ của chúng ta luôn giãn nở, và chắc chắn đã bị tiêu diệt và tái xuất hiện nhiều lần. Có nghĩa là không thể có một "hằng số" nào chi phối việc giãn nở của vũ trụ cả.
Nhà vật lý Lisa Dyson, Đại học Stanford ở California (Mỹ), mới đưa ra kết luận trên trong một bài luận đăng ở tạp chí Science.
Cách đây bốn năm, hai nhóm khoa học độc lập đã phát hiện vũ trụ của chúng ta đang giãn rộng ra với tốc độ ngày càng lớn. Điều này được giải thích rằng, có một lực phản lại lực hấp dẫn đang đẩy các phần của vũ trụ ra xa nhau. Theo các nhà khoa học, lực đó có thể liên quan đến một hằng số vũ trụ, khiến chu kỳ giãn nở - tiêu diệt - tái sinh của không gian có thể xác định. Tuy nhiên, điều này dường như vô lý, bởi vì một hằng số như thế sẽ dẫn tới các vũ trụ giống nhau, mà điều này thì hầu như không thể xảy ra.
Sự giãn nở của vũ trụ dẫn tới hiện tượng các thiên hà ngày càng xa rời nhau. Đến một lúc nào đó, toàn bộ sự sống sẽ bị tiêu diệt, tất cả các ngôi sao đều tắt, ngay cả các nguyên tử cũng bị phá vỡ . Tuy nhiên, theo các nhà khoa học, đến một lúc nào đó vũ trụ lại trở về trạng thái ban đầu. Trong sự lặp lại vô tận này, thì điều rất khó xảy ra là có một vũ trụ nào đó giống hệt chúng ta: cũng có sự sống và loài người, trên một hành tinh như trái đất. Gần như sự sống của chúng ta là không thể lặp lại. Toàn bộ tri thức của chúng ta cũng vậy. Chúng ta không thể biết gì về vũ trụ tương lai, cũng như "hằng số" của nó.
Vũ trụ sinh - diệt theo chu kỳ vài nghìn tỷ năm
Các vụ nổ siêu tân tinh ngày các ít đi, vũ trụ ngày càng rộng ra và lạnh hơn.
Các nhà khoa học Mỹ vừa đưa ra một lý thuyết mới về chu kỳ sinh - diệt của vũ trụ. Theo đó, cứ vài nghìn tỷ năm, vũ trụ của chúng ta lại va chạm với một vũ trụ khác. Vụ nổ này khiến nó bị hủy diệt hoàn toàn và tái sinh lại từ đầu.
Đây là hệ quả mới nhất của thuyết Brane - một thuyết về nguồn gốc vũ trụ, được xây dựng từ nền tảng của thuyết String. Vì những vấn đề toán học, thuyết String không thể áp dụng cho hệ tọa độ 3 chiều, mà chỉ đúng với hệ tọa độ ít nhất là 10 chiều, hoặc 11 chiều như ý kiến mới đây của nhà vật lý người Anh Stephen Hawking.
Năm 1995, lần đầu tiên nhà vật lý Mỹ Ed Witten đưa ra một lý thuyết cho rằng vũ trụ của chúng nằm trong một mặt (Brane) của hai mặt cong úp vào nhau như hai bàn tay. Hai mặt này lại nằm trong một hệ tọa độ 11 chiều (1 thời gian + 10 không gian như 10 ngón tay). Tại Brane chứa vũ trụ của chúng ta, ngự trị các quy luật vật lý quen thuộc. Tuy nhiên, ở Brane kia, 6 trong số 10 chiều không gian bị quấn cong trong một bán kính nhỏ, mà với điều kiện kỹ thuật hiện nay, chúng ta chưa có khả năng khám phá.
Cách đây vài năm, hai nhà vật lý người Anh Paul Steinhardt và Neil Turok đã giải thích vụ nổ nguyên sơ theo thuyết Brane. Theo đó, vũ trụ của chúng ta trước vụ nổ nguyên sơ vốn lạnh giá, trống rỗng, và chỉ nhờ vào năng lượng va đập với Brane kia, nó mới được hâm nóng.
Từ vài năm nay, người ta biết rằng vũ trụ đang giãn nở với tốc độ ngày càng lớn hơn. Do đó, các thiên hà ngày càng xa rời nhau. Theo thời gian, tất cả các ngôi sao đều sẽ nguội lạnh, và vũ trụ có thể sẽ trở về trạng thái như trước vụ nổ nguyên sơ theo thuyết của Steinhardt và Turok. Vấn đề là bao giờ xảy ra hiện tượng này?
Steinhardt và Turok đã phát triển tiếp thuyết Brane với sự bổ sung của một thành tố mới: "năng lượng tối" - nguyên nhân quan trọng gây giãn nở vũ trụ. Lực của năng lượng tối (chống lại lực hấp dẫn) trong hệ tọa độ 11 chiều có thể được hình dung như một lò xo nằm giữa hai Brane. Khi va đập, lò xo đẩy hai Brane ra khỏi nhau, nhưng khi chúng đã bị kéo ra quá xa, lực lò xo lại co chúng lại. Chu kỳ này ước tính kéo dài khoảng vài nghìn tỷ năm.
VXH
Iam the wind.You are the sun.And one day we'll all be one.
Được vu xuan ha sửa chữa / chuyển vào 00:17 ngày 11/03/2003
Được vu xuan ha sửa chữa / chuyển vào 00:21 ngày 11/03/2003