1- Hai vũ trụ có thể đã tồn tại trước Big Bang
Giả thuyết này đã được phác thảo tại Đại học Cambridge ở Anh và Viện Khoa học Thiên văn Vũ trụ ở MỹTheo thuyết Big Bang, khoảng 15 tỷ năm trước, vũ trụ hình thành khi một “quả cầu lửa” khổng lồ với nhiệt độ cao hơn 10 tỷ độ, bùng nổ chỉ trong khoảnh khắc 1 giây. Đến nay, giả thuyết này vẫn đầy sức thuyết phục và ít người tranh cãi về nó Ý tưởng của Steinhardt về nguồn gốc của vũ trụ không phủ nhận vụ nổ Big Bang mà chỉ nghiên cứu vũ trụ trước khi xảy ra vụ nổ đó. Theo giả thuyết này, vũ trụ từng có 11 chiều. 6 trong số đó cuốn theo các chiều cực mảnh, đến nỗi hầu như bị bỏ qua. Vũ trụ chỉ thực sự hoạt động trong 5 chiều. Ngoài chiều thời gian, vũ trụ bao gồm hai bề mặt trải theo 4 hướng phẳng hoàn hảo. Một trong hai bề mặt này là vũ trụ của chúng ta, mặt kia chính là một vũ trụ “ẩn” khác Theo các nhà nghiên cứu Princeton, những dao động ngẫu nhiên của vũ trụ không nhìn thấy này đã bóp méo chính nó, khiến nó chạm vào vũ trụ của chúng ta B.H. (theo BBC, 7/6/2001)
2- Chụp được hình ảnh 800 triệu năm sau vụ nổ Big Bang
Trong buổi họp, những nhà khoa học thuộc nhóm Sloan Digital Sky Survey (Sloan) công bố hình ảnh mới chụp được của hai chuẩn tinh ở thời điểm hình thành, khoảng 800 triệu năm sau vụ nổ lớn (Big Bang). Đây là bước tiến xa nhất của nhân loại trên con đường tìm về quá khứ. Với kết quả này, Sloan đang đưa chúng ta về gần sát ngày sinh của vũ trụ cách đây khoảng 13 tỷ năm Chuẩn tinh là những thiên thể nhìn giống ngôi sao, ở trung tâm của những thiên hà rất xa. Chúng là nguồn phát bức xạ điện từ rất mạnh. Bức xạ của một chuẩn tinh có thể lớn gấp nghìn tỷ lần bức xạ mặt trời. Các nhà khoa học Sloan phỏng đoán, nguồn cung cấp năng lượng cho những chuẩn tinh rất có thể là lỗ đen ở những thiên hà bên cạnh Cùng ngày, nhóm Sloan công bố các số liệu đầu tiên của kết quả quan sát được, đồng thời đưa ra những số liệu chính xác của tổng số 14 triệu thiên thể nằm rải rác trong thiên hà. Trong đó, ngoài 13.000 chuẩn tinh đã được nhắc đến còn có 26 trong số 30 chuẩn tinh xa nhất mới quan sát được trong thời gian gần đây Với thành tựu này, nhóm khoa học Sloan đã đóng góp to lớn cho sự phát triển của ngành thiên văn học. Nhiều thiên thể sẽ được phát hiện trong thời gian tới Đi xa hơn nữa, họ còn xây dựng mô hình trình bày kết quả quan sát được trong không gian ba chiều. Nhờ đó, khoảng cách giữa những thiên thể cũng được tính toán chính xác trên máy tính. Kết quả mới nhất cho thấy, thực tế, số tiểu hành tinh lang thang trong vành đai sao (khoảng không gian giữa sao Hỏa và sao Mộc) ít hơn rất nhiều so với những con số phỏng đoán trước đó. Vì vậy, lo ngại về tai họa thực sự do va đập của các tiểu hành tinh trong hệ mặt trời tỏ ra không xác đáng Hiện nay, Sloan quan sát được khoảng gần 100 triệu thiên thể. Trong đó chỉ có khoảng 3.000 thiên thể có thể quan sát được bằng mắt thường. Các nhà nghiên cứu dự định sẽ hoàn tất và công bố toàn bộ số liệu về những thiên thể trong vòng 5 năm tới. Đây sẽ là nguồn dữ liệu lớn nhất trong lịch sử nghiên cứu thiên văn học Minh Hi (theo AP, CNN, SPIEGEL, 6/6/2001)
3- Từ trường uốn thẳng vũ trụ cong
Những “sợi” từ trường vô hình này tác động ngược lại “lực uốn” của không gian cong, khiến vũ trụ cứng hơn và bằng phẳng trở lại”, Tsagas nói Đa số các nhà vật lý lý thuyết hiện nay đều cho rằng, ở thời điểm ngay sau vụ nổ Big Bang, không - thời gian bị bẻ với góc cong sát mức tuyệt đối (trong lỗ đen, không gian cong tuyệt đối). Quá trình “duỗi” ra của góc cong này giải toả nguồn năng lượng vô cùng lớn. Trong thời gian vũ trụ giãn nở nhanh chóng, năng lượng biến thành vật chất và các hành tinh được hình thành Tuy nhiên, nếu giả thuyết của Tsagas đúng thì ngay tại thời điểm vũ trụ sơ khai, lực điện từ đã tác động ngược lại quá trình “duỗi” này và vũ trụ đã không thể bùng nổ nhanh như vậy Vấn đề tưởng như đơn giản nhưng lại rất trừu tượng và khó hiểu. Và điều đáng ngạc nhiên là trước đó không ai nghĩ tới điều ấy. Hầu như tất cả các nhà vật lý đều cho rằng, từ trường quá yếu để có thể tác động đến không - thời gian. Chính vì thế không có ai nghĩ tới việc kết hợp thuyết tương đối rộng với thuyết trường điện từ để giải thích nguồn gốc và bề mặt vũ trụ Về thuyết tương đối rộng“Vũ trụ hữu hạn nhưng không có đường biên” hoặc “Khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm không phải là đường thẳng” là những phát biểu nổi tiếng rút ra từ thuyết tương đối rộng của Einstein. Chúng được giải thích bằng mô hình vũ trụ trong hệ toạ độ bốn chiều (không - thời gian). Theo đó không gian bị trường hấp dẫn bẻ cong. Khi ánh sáng đi qua những miền không gian có sóng hấp dẫn cực mạnh, nó sẽ bị đổi hướng. Đặc biệt, khi qua những vùng hấp dẫn mạnh của các sao nơtron, ánh sáng sẽ bị bẻ gập ngược lại. Còn lỗ đen là những vùng không gian bị uốn cong vô hạn, ánh sáng đi qua sẽ bị hút mất vĩnh viễn “Trường điện từ thuộc về không - thời gian. Nó là một bộ phận không thể tách rời khỏi ngôi nhà không - thời gian. Vì vậy, sự bẻ cong không - thời gian phải có liên quan mật thiết tới trường điện từ", Tsagas nói Minh Hi (theo Nature, 12/6/2001)
4- Giấc mơ "đi ngược thời gian" có thể thành hiện thực
Ông cũng không theo quan điểm của nhà logic học Kurt Goedel, người đầu tiên khởi xướng thuyết máy thời gian, cho rằng sự hiện hữu của một “vũ trụ quay” là điều tất yếu. Hoàn toàn theo cách ngược lại, Mallet đã dựa trên những nền tảng vật lý sáng sủa nhất: Thuyết không gian cong của Einstein và thuyết lượng tử ánh sáng Vùng trũng thời gianMỗi thiên thạch, khi chuyển động đều gây ra một trường hấp dẫn ảnh hưởng tới không gian và thời gian xung quanh nó, ảnh hưởng này tỷ lệ thuận theo khối lượng của thiên thạch. Trong những trường hợp nhất định, các "gợn sóng" trong không gian gây ra bởi những chuyển động trên có thể làm thời gian bị uốn cong. Tương tự như một viên sỏi đặt trên chiếc gối mềm, không-thời gian (hệ toạ độ 4 chiều, trong đó thời gian là chiều thứ 4) cũng có những vùng trũng tương tự. Cũng theo những tính toán lý thuyết thì, “bằng cách nào đó”, thời gian có thể bị làm trũng đến mức nó không còn chạy thẳng nữa mà sẽ chạy theo vòng tròn Trước nay, các nhà khoa học đều nhất trí cho rằng trung tâm hấp dẫn chính là trung tâm của không-thời gian bị bẻ cong, và họ dồn mọi nỗ lực nghiên cứu theo hướng ấy. Mallett đi theo hướng khác. Ông nghiên cứu các thuộc tính của ánh sáng theo thuyết tương đối rộng và thuyết lượng tử. Theo đó, ánh sáng thực ra không có khối lượng, nhưng nó có thể bị bẻ cong khi đi qua một trường hấp dẫn cực lớn và khi đó không gian cũng bị bẻ cong Năm ngoái, trong một bài đăng trên tạp chí khoa học New Scientist, Mallett đã chỉ ra rằng, tia laser khi chuyển động trên đường tròn sẽ sản sinh ra một trường xoáy xung quanh nó. Mới đây, ông lại giả định rằng những trường xoáy ánh sáng loại này đang giãn nở dần trong không-thời gian. Nhưng, để xảy ra một trường hợp đó thì theo tính toán lý thuyết, cần có một laser thứ hai. Khi nó chuyển động ngược chiều với tia laser thứ nhất, cường độ của nó cũng được tăng lên tương ứng. Khi đó không gian và thời gian sẽ hoán vị vai trò cho nhau và thời gian sẽ "quay" ở phía trong của vòng laser! Theo đó, về mặt lý thuyết, loài người có thể tìm ngược về quá khứ của mình, ít nhất cũng về đến thời điểm mà vòng tròn được khép kín Ánh sáng chậm dần...Một vấn đề cơ bản nhưng rất khó giải quyết, đó là: Khi bắt thời gian chạy vào một vòng tròn, ta cần một năng lượng lớn khủng khiếp. Việc tạo ra nguồn năng lượng này nằm ngoài khả năng của chúng ta hiện nay. Mallet đề nghị giải pháp “hãm thời gian” để giảm đòi hỏi năng lượng.Theo định luật “nếu ánh sáng càng chậm dần thì mức độ nhiễu loạn trong không-thời gian càng lớn” và nhiễu loạn này sinh ra năng lượng hỗ trợ cho việc bẻ cong thời gian Mallet muốn dùng chiếc máy thời gian laser “hãm” ánh sáng làm cho nó chuyển động chậm đến mức có thể. Cuối cùng, ông đã làm được một điều kỳ diệu: Hãm ánh sáng từ tốc độ 300.000 km/s tới lúc nó dừng lại hoàn toàn! “Điều đó đã mở ra một vùng trời mới mà chúng ta chưa bao giờ dám mơ tưởng đến”, Mallet nói Tuy nhiên, việc “hãm” tốc độ ánh sáng trên chỉ có thể thực hiện ở môi trường nhiệt độ sát gần điểm không tuyệt đối (-273 độ C). Chính vì thế, nếu thử nghiệm chế tạo máy thời gian của Mallet thành công thì chúng ta vẫn phải đối đầu với một vấn đề hết sức nan giải: Làm thế nào để cơ thể con người có thể thích ứng được với nhiệt độ “băng hà” ấy để “du hành” trong thời gian? (Hiện nay, Mallett mới chỉ tiến hành những thực nghiệm nhỏ. Bước thứ nhất là đo những tác động của vòng quay laser vào một nguyên tử đơn). Minh Hi (theo SPIEGEL, 23/5/2001)
5-Tìm lại vũ trụ thời trứng nước
Từ quỹ đạo quan sát, MAP (Microwave Anisotropy Probe) sẽ chụp và đo nhiệt độ ánh sáng nguyên thuỷ tức là ánh sáng hình thành sau vụ nổ Big Bang. Nó có thể tính ra những chênh lệch nhiệt độ cực nhỏ (1/1,8 triệu độ). Sau khi xác định chính xác sự thay đổi nhiệt độ này, MAP sẽ tự động tính ra khoảng cách giữa những bước sóng nhỏ nhất của ánh sáng phát ra. Từ đó, nó sẽ phác ra một bức tranh về sự thay đổi quang phổ ánh sáng ở những giây đầu tiên sau Big Bang Mặt khác, sự chênh lệch nhiệt độ ánh sáng sẽ cho ta biết sự thay đổi mật độ vật chất ở thời điểm sơ khai. Phân tích cho thấy, những cấu trúc đặc thù của vũ trụ hiện nay đã hình thành ở những vùng có mật độ vật chất rất cao “Chúng tôi đang thực hiện cuộc tìm kiếm những hình ảnh nguyên thuỷ nhất của vũ trụ, một hoá thạch ánh sáng sẽ là bằng chứng giá trị nhất về vũ trụ sơ khai”, ông Alan Bunner, Trung tâm Nghiên cứu Cấu trúc vũ trụ của NASA nói Mầm sống của vũ trụNăm 1965, các nhà khoa học đã tìm ra bức xạ sóng siêu ngắn đầu tiên sau vụ nổ Big Bang. Nhưng vào thời điểm ấy, họ không tìm thấy sự khác biệt nào trong dãy hình ảnh quang phổ. Mãi tới năm 1992, trung tâm COBE thuộc NASA mới phát hiện ra sự khác biệt rất nhỏ về nhiệt độ, từ đó phác họa một cấu trúc đơn giản về hình ảnh bức xạ của ánh sáng nguyên thuỷ Ánh sáng nguyên thuỷ có dạng những sóng cực ngắn (microwave). "Hoá thạch" của nó phát ra từ trung tâm xa xôi nhất của vũ trụ. Các sóng này chính là những mầm sống của vũ trụ. Tất cả các thiên hà và các hành tinh đều có nguồn gốc từ những mầm sống này. Nếu tìm ra cấu trúc của chúng, ta sẽ tìm ra chiếc chìa khóa mở ra toàn bộ lịch sử cũng như số phận của vũ trụ! Nếu tất cả đều suôn sẻ, tàu MAP sẽ đến địa điểm ấn định sau 3 tháng. Nó sẽ dừng lại trên không trung 18 tháng nữa để phân tích dữ liệu. Tức là khoảng tháng 3/2003, có thể chúng ta sẽ biết được “nội dung” của những mầm sống. “Tôi hy vọng kết quả tìm được sẽ làm thay đổi toàn bộ hình dung của con người về vũ trụ”, ông Charles Bennet, Tổng điều hành dự án MAP, nói Minh Hi (theo CNN, Reuters, 13/6/2001)
6- Tàu MAP lên đường tìm quá khứ
Theo tính toán, MAP sẽ chu du trong vũ trụ khoảng 3 tháng, trước khi nó tới được toạ độ quan sát cách trái đất 1,5 triệu km. NASA đã đầu tư 145 triệu USD cho kế hoạch này. So với tàu thăm dò CBE (Cosmic Background Explorer) trước đó, MAP có thể cung cấp những hình ảnh xa hơn và chính xác hơn gấp 1.000 lần. “MAP sẽ giúp chúng ta giải đáp được những bí ẩn khoa học lớn nhất từ xưa đến nay như: vũ trụ được hình thành thế nào và số phận của nó sẽ ra sao?”, ông Alan Bunner, Trung tâm Nghiên cứu Cấu trúc vũ trụ của NASA, nói Minh Hy (theo CNN, 30/6/2001)
7- Tàu thăm dò MAP đã đến tọa độ dự kiếnSau 3 tháng phiêu du, con tàu với sứ mệnh "khám phá bí mật vũ trụ" đã đến được tọa độ quan sát cách trái đất 1,5 triệu km. Tại vị trí này, MAP sẽ chụp và gửi về trái đất những hình ảnh sơ khai nhất của ánh sáng sau vụ nổ Big Bang. MAP là tàu thăm dò đầu tiên phóng lên quỹ đạo L2 (thoát mọi ảnh hưởng hấp dẫn của trái đất, mặt trời và mặt trăng). Từ quỹ đạo này, MAP sẽ chụp và đo bức xạ ánh sáng nguyên thuỷ, rồi tính ra sự thay đổi quang phổ ánh sáng ở những giây đầu tiên sau vụ nổ Big Bang. Ánh sáng nguyên thuỷ có dạng những sóng cực ngắn (microwave). Chúng được phát ra từ trung tâm xa xôi nhất của vũ trụ, và chính là những "mầm sống" sơ khai nhất. Các thiên hà, ngôi sao và hành tinh đều có nguồn gốc từ những "mầm sống" này. Nếu khám phá thành công bí mật của chúng, người ta sẽ hiểu vũ trụ đã được hình thành thế nào. Những hình ảnh đầu tiên về ánh sáng nguyên thuỷ dự định sẽ được gửi về vào cuối năm 2002, hoặc đầu năm 2003. Minh Hy (theo CNN 4/10/2001)
8- Trạng thái thứ tư của vật chất ở sát điểm 0 tuyệt đối
Theo sách giáo khoa, vật chất tồn tại ở ba thể: rắn, lỏng và khí. Tuy nhiên, còn một trạng thái thứ tư mà mãi gần đây người ta mới đề cập tới: trạng thái plasma - một thể "nhầy" đặc biệt của vật chất mà các nguyên tử bị tách mất điện tử. Đó là những trạng thái plasma "nóng", có thể tìm thấy trong những màn hình plasma, ống kính plasma... Tuy nhiên, chúng ta chưa bao giờ nghe nói đến một trạng thái plasma "lạnh" của vật chất ở sát điểm 0 tuyệt đối Năm 1924, Albert Einstein (Đức) và Satyendra Bose (Ấn Độ) đưa ra một giả thuyết cho rằng, ở nhiệt độ gần điểm không tuyệt đối (-273 độ C), các nguyên tử không còn chuyển động tự do nữa mà sẽ co lại thành một dạng nguyên tử đồng nhất. Khi đó, vật chất sẽ "hóa đặc" trong một khối, còn gọi là hóa đặc Bose-Einstein Tuy nhiên, phải 70 năm sau giả thuyết trên mới được chứng minh bằng thực nghiệm trên đồng vị Rubiđi 87 ở nhiệt độ gần sát mức 0 độ K. "Hóa đặc" tạo ra lần đó là một dạng nguyên tử đồng nhất, cực kỳ bền vững Lần này Carl Wieman và Eric Cornell, Đại học Colorado (Mỹ), làm thí nghiệm với đồng vị nhẹ của Rubiđi ở nhiệt độ 3 phần tỷ độ K (nhiệt độ thấp nhất hiện nay). Thoạt đầu "hóa đặc" tạo ra cũng rất bền vững. Nhưng khi nó bị tác động của một từ trường mạnh thì một hiện tượng rất lạ đã xảy ra: "hóa đặc" phồng lên, bồng bềnh ở trạng thái plasma, rồi đột ngột nổ tung. Về tính chất, vụ nổ này rất giống các vụ nổ bên trong của những ngôi sao trẻ
Kết quả trên cho thấy: Khi từ trường tác động vào phân tử vật chất ở nhiệt độ sát điểm 0 tuyệt đối, nó sẽ biến đổi vật chất sang trạng thái thứ tư (plasma). "Điều này sẽ mở ra các hướng rất khả quan trên con đường tìm kiếm các loại vật liệu ở những trạng thái vật chất khác nhau", Wieman nói Minh Hy (theo SPIEGEL 25/7/2001)
9- Trạng thái thứ tư của vật chất
Các nhà khoa học gọi thể khí ion hóa là “trạng thái plasma”. Ngoài nhiệt độ cao, người ta có thể dùng các tia tử ngoại, tia X, tia bêta cực mạnh chiếu vào chất khí cũng làm cho nó biến thành plasma Không phải là xa lạCó thể bạn cảm thấy trạng thái plasma rất hiếm gặp. Nhưng thực ra đó là một trạng thái rất phổ biến trong vũ trụ. Trong lòng phần lớn những vì sao phát sáng đều có nhiệt độ và áp suất cực cao, vật chất ở đây đều ở trạng thái plasma. Chỉ có ở một số hành tinh tối và vật chất phân tán trong thiên hà mới có thể tìm thấy chất rắn, chất lỏng và chất khí Ngay xung quanh chúng ta cũng thường gặp vật chất ở trạng thái plasma. Như ở trong ống đèn huỳnh quang, đèn neon hay trong hồ quang điện sáng chói. Hơn nữa, trong tầng ion xung quanh trái đất, trong hiện tượng cực quang, trong khí phóng điện sáng chói ở khí quyển và trong đuôi của các sao chổi đều có thể thấy trạng thái kỳ diệu này Theo Bộ Sách 10 vạn câu hỏi vì sao 10- Ngôi sao đầu tiên xuất hiện rất sớm
Tuy nhiên, theo các quan sát mới đây, thì càng gần Big Bang, số lượng ngôi sao sinh ra càng nhiều, và giảm dần cho đến ngày nay
Minh Hy (theo CNN 9/1/2002) 11- Chụp được hình ảnh của ánh sáng nguyên thủy
Minh Hy (theo BBC 25/5/2002) 12- Bí mật của chớp Gamma
Ông Hans-Thomas Janka, Viện Vật lý Thiên văn Max Plank ở Garching (Đức), cho biết, người ta đã quan sát được hàng nghìn chớp gamma như vậy trong vũ trụ. Mặc dù vậy, nguồn gốc của chúng vẫn còn rất "mù mịt". Các nhà khoa học mới chỉ biết một điều tương đối chắc chắn là các vụ nổ này xảy ra ở những vùng rất xa trong vũ trụ, và tia chớp Gamma đưa lại cho chúng ta ánh sáng từ quá khứ Nhờ cường độ mạnh, chớp Gamma có thể đi qua hàng tỷ năm ánh sáng. Cũng vì thế, các nhà khoa học coi chớp Gamma là sứ giả của thời kỳ vũ trụ sơ khai, khi mà các ngôi sao đầu tiên mới hình thành Các đây hai năm, các nhà khoa học Mỹ đã lập một kỷ lục: phát hiện ánh sáng của tia chớp Gamma cách nay 13 tỷ năm (Big Bang xảy ra cách đây trên 14 tỷ năm). Rõ ràng, để đi xa như vậy, tia chớp phải giải phóng một năng lượng lớn khủng khiếp Câu hỏi là, làm sao chớp Gamma có thể giải phóng năng lượng này?
Theo tính toán, hệ thống này rất kém bền vững, và khi đi vào không gian cong của hố đen, chúng giải phóng năng lượng dưới dạng sóng hấp dẫn. Một phần lớn năng lượng này được phóng ra dọc theo từ trường của hố đen, đó chính là chớp Gamma Mặc dù giả thuyết của hai nhà khoa học khá logic, nhưng không phải là không có vấn đề - bởi nó dựa trên hố đen - dạng thiên thể không quan sát được, mà chỉ có thể giả định là có thực, dựa trên những chuyển động khác thường của các vật thể xung quanh Minh Hy (theo SPIEGEL 26/2/2002)
13- Công bố bản đồ về tia vũ trụ sau Big Bang
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 30/5/2002, Minh Hy (theo dpa)
14- Vũ trụ được định hình trong hàng tỷ năm
"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", Stuart Wyithe (Princeton University) 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 Minh Hy (theo Cosmiverse, 29/6/2002)
15- Những hành tinh đi hoang
Theo các nhà thiên văn, 6 thiên thể mới quan sát thuộc chùm các ngôi sao nhỏ M22, cách trái đất 8.500 năm ánh sáng. Để kiểm chứng xác thực hơn, Kailash Sahu và các đồng nghiệp dự định sẽ quan sát trung tâm của chùm sao trong khoảng một tuần liền Các nhà thiên văn đã thành công nhờ sử dụng phương pháp “khuếch đại hấp dẫn” (gravitational microlensing). "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). Theo dõi thời gian xuất hiện ảnh giả và độ mạnh yếu của nó, cùng với khoảng cách giữa ngôi sao và trái đất, người ta tính ra được khoảng cách của thiên thể với ngôi sao "mẹ". Phương pháp này gọi là "khuếch đại hấp dẫn" (gravitational microlensing). "Khuếch đại hấp dẫn" đã được sử dụng để săn đuổi các chùm sao cực nhỏ ở trung tâm và vầng sáng ven dải ngân hà của chúng ta, cũng như những sao mờ và các hành tinh có khối lượng nhỏ ở rất xa", Kailash Sahu nói. Các nhà thiên văn cho biết, tính được chính xác khối lượng các thiên thể lang thang sẽ mở ra những khám phá lớn về sự hình thành của các hành tinh và ngôi sao. Minh Hy (theo CNN, 29/6/2001)
16- 3 chuẩn tinh (quasar) khổng lồ có thể chứa hố đen
Phân tích các bức ảnh chụp tia X, các nhà khoa học thấy rằng mỗi chuẩn tinh là một khối vật chất vô cùng lớn, cỡ 10 tỷ lần trọng lượng mặt trời. "Sở dĩ chúng nặng khủng khiếp như vậy vì ở mỗi trung tâm đều có một hố đen, khối lượng gấp khoảng 1 triệu lần mặt trời", các nhà khoa học phỏng đoán Người ta chưa hiểu những chuẩn tinh này đã được hình thành như thế nào. "Theo những điều chúng tôi biết về chuẩn tinh thì tất cả đều không có hố đen ở giữa. Đây có lẽ là những trường hợp duy nhất từ trước đến nay", Bà Smita Mathur, Đại học Quốc gia Ohio (Mỹ), nói Minh Hy (theo dpa - 5/4/2002)
17- Bí mật xung quanh chuẩn tinh chứa sắt
Vì ở rất xa, chuẩn tinh đồng thời cũng là sứ giả của vũ trụ sơ khai. Ánh sáng mà Hasinger thu được đã rời khỏi chuẩn tinh APM 08279+5255 từ cách nay 13,5 tỷ năm, tức là sau Big Bang 1,5 tỷ năm. (Hệ mặt trời của chúng ta mới ra đời cách nay khoảng 4,5 tỷ năm). Theo lý thuyết được đa số mọi người chấp nhận thì các nguyên tố nặng như sắt, chì, vàng... chỉ xuất hiện sau các vụ nổ siêu tân tinh, và quá trình này kéo dài nhiều tỷ năm. Vì vậy, việc phát hiện sắt ở một chuẩn tinh 1,5 tỷ năm sau Big Bang là điều rất khó hiểu. Theo Hasinger, chỉ có hai cách giải thích cho phát hiện này: hoặc là các nguyên tố hóa học nặng như sắt phải được hình thành theo một cách nào đó mà người ta chưa biết, hoặc là vũ trụ thực ra phải già hơn nhiều chứ không phải 15 tỷ năm như ta tưởng
18- Lập mô hình về sự bùng nổ của các siêu tân tinh
Lần đầu tiên, các nhà vật lý thiên văn lập được mô hình 3 chiều về sự bùng nổ của siêu tân tinh (supernova) trong máy tính. Đây là bước tiến lớn trên đường tìm hiểu sự hình thành của những ngôi sao mẹ bền vững như ở hệ mặt trời của chúng ta từ các vụ nổ sao trong vũ trụ Sao khổng lồ thường kết thúc chu kỳ hoạt động bằng một vụ nổ. Ánh sáng thoát ra từ các vụ nổ như vậy có thể chiếu sáng cả thiên hà, đồng thời, vật chất và năng lượng từ đó cũng sinh ra các ngôi sao nhỏ, tạo ra những hệ mặt trời mới. Để tìm hiểu quá trình này, các nhà khoa học Mỹ đã dựng ra một mô hình máy tính ở không gian 3 chiều Nhóm nghiên cứu của Michael Warren và Chris Fryer, Phòng thí nghiệm Quốc gia Los Alamos của Mỹ, đã tập hợp thông tin về các vụ nổ của siêu tân tinh. Theo mô hình này, một ngôi sao nặng ở cuối chu kỳ hoạt động sẽ tập trung lượng khí nén cực lớn ở tâm của nó. Tại đây, các hạt hạ nguyên tử sôi sục, tạo ra năng lượng cực lớn, đẩy bóng khí ngược ra ngoài, tạo ra những dòng năng lượng xung đột nhau, khiến ngôi sao bùng nổ Việc dựng lại một vụ nổ đó đòi hỏi sự đầu tư cực lớn. "Chúng tôi cần nghiên cứu mọi khả năng, mọi lực và phản lực trong vũ trụ để đưa vào mô hình trong phòng thí nghiệm", ông Warren nói Dựa vào mô hình này, các nhà khoa học hy vọng có thể tìm hiểu kỹ hơn về sự phát triển của vũ trụ. Khi siêu tân tinh bùng nổ, các nguyên tố hóa học như ôxy và carbon hình thành. Tại các đám mây khí, khi nhiệt độ hạ xuống, cũng là thời điểm tạo ra nguyên tố nặng hơn như đồng và nickel. Có lẽ những nguyên tố hóa học của trái đất cũng từng hình thành sau một vụ nổ siêu tân tinh như vậy Minh Hy (theo SPIEGEL - 6/6/2002) 19- Kính thiên
văn XMM-Newton truyền về những hình ảnh đầu tiên
|
 |
Đây là những tín hiệu sớm nhất sau vụ nổ Big Bang mà loài người từng quan sát được qua kính thiên văn ở cực Nam. Chúng góp phần củng cố giả thuyết về vụ nổ lớn và mô hình lý thuyết về vật lý thiên văn hiện nay Các nhà khoa học quốc tế đã cần tổng cộng 5.500 giờ để thu thập được các tín hiệu này. |
|
Đài thiên văn ở cực Nam đang quan sát tia vũ trụ |
Đó chính là các sóng radio nguyên thủy lan truyền trong không gian: Chúng xuất hiện sau vụ nổ Big Bang chỉ khoảng 400.000 năm. Lần gần đây nhất người ta chụp được sóng radio nguyên thủy là tháng 5 vừa qua, tại đài thiên văn Atacama, Chile
Tia vũ trụ nguyên thủy (CMB) được các nhà thiên văn phát hiện lần đầu tiên vào năm 1965. Việc phân tích cấu trúc của chúng theo trình tự thời gian giúp ta giải đáp được lịch sử vũ trụ. Tuy nhiên, người ta rất khó quan sát các tia này vì cường độ của chúng rất yếu
Minh Hy (theo BBC, dpa - 21/9/2002)
21- Tìm thấy chuẩn tinh từ thời “trung cổ” của vũ trụ
 |
300.000 năm sau Big Bang, các phản ứng hóa học đã tạo ra những đám mây hydro đen đặc che kín toàn vũ trụ và “đêm trường trung cổ” bắt đầu. Khoảng 1 triệu năm sau Big Bang, mây tan đi và ánh sáng xuất hiện... Nay, lần đầu tiên, người ta đã tìm ra 30 chuẩn tinh trong số các thiên thể đầu tiên ló rạng đó |
|
Ba mũi tên chỉ 3 chuẩn tinh ở rất xa, từ cuối thời kỳ "đêm trường trung cổ" của vũ trụ |
Chuẩn tinh là những khối vật chất cực sáng, mà người ta tin rằng chúng thu được năng lượng từ các hố đen siêu nặng tại tâm của mình |
Sử dụng đài thiên văn vũ trụ Hubble, các nhà nghiên cứu tại Đại học bang Arizona ở Phoenix (Mỹ), mới đây đã chụp được ảnh của khoảng 30 chuẩn tinh già nhất từng được phát hiện tới nay. Chúng nằm cách trái đất khoảng 13 tỷ năm ánh sáng
“Với Hubble, giờ đây chúng tôi có thể lội ngược dòng thời gian, trở về thời kỳ mà một số lớn ngôi sao bắt đầu tỏa sáng, chấm dứt đêm trường trung cổ của vũ trụ cách đây khoảng 13 tỷ năm”, Haojing Yan, Đại học bang Arizona, cho biết.
Cùng lúc đó, một nhóm nghiên cứu khác tại Đại học Arizona ở Tucson, Mỹ, do Xiaohui Fan dẫn đầu, sử dụng hệ thống khảo sát bầu trời Sloan Digital, cũng đã phát hiện được một chuẩn tinh xa nhất từ trước đến nay. Chuẩn tinh này có độ dịch quang phổ về phía đỏ là 6,4, vượt xa so với kỷ lục cũ là 6,28 (độ dịch quang phổ về phía đỏ càng lớn, thì chuẩn tinh càng ở xa trái đất).
Giải thích về lịch sử của những chuẩn tinh này, các nhà nghiên cứu phỏng đoán: Vào khoảng 300.000 năm sau vụ nổ Big Bang, vũ trụ đã đủ lạnh để các proton và electron kết hợp với nhau, tạo thành những nguyên tử hydro. Khi hydro tích lũy với số lượng đủ lớn, chúng kết tụ thành mây, ngăn cản đường đi của ánh sáng, khiến vũ trụ rơi vào một thời kỳ tăm tối, còn được gọi là “đêm trường trung cổ”. Nhưng, khi số ngôi sao mới được hình thành tăng lên, các tia cực tím mà chúng giải phóng sẽ lại ion hóa những đám mây nguyên tử hydro, chuyển chúng trở về thành các proton và electron, cho phép ánh sáng xuyên qua. Khoảng 30 chuẩn tinh mới tìm được chính là một số trong những vật thể đầu tiên xuất hiện ở ngày tàn của “đêm trường trung cổ” đó. Ấy là thời điểm khoảng một triệu năm sau vụ nổ Big Bang.
Patrick Leahy, tại đài quan sát Jodrell Bank của Anh cho biết, hiện vẫn chưa rõ liệu chuẩn tinh hay là các thiên hà bình thường đã gây nên quá trình tái ion hóa này. Hai nghiên cứu trên cùng được công bố tại cuộc họp của hiệp hội thiên văn Mỹ vừa diễn ra ở Seattle.
B.H. (theo NewSci)
22- 40 năm thuyết Big Bang về sự tạo thành và giãn nở của vũ trụ
Vũ trụ "do dự" của Lemaître |
){kind=link}
Năm 1925, Georges Lemaître, một nhà vật lý Bỉ, đã phát hiện ra rằng thuyết tương đối tổng quát của Albert Einstein dẫn đến hệ quả: Vũ trụ không phải là tĩnh, mà đang giãn nở, hoặc nói cho đúng, đang nằm trong quá trình giãn nở một cách không đổi. Một tà thuyết của dị giáo? Chính Einstein cũng thấy được sự giãn nở đó qua các phương trình, và điều đó lúc đầu cũng làm ông ngạc nhiên. Nhà thiên văn Edwin Hubble (ngày nay tên ông được đặt cho tên kính viễn vọng lớn nhất thế giới) đã bỏ nhiều công sức nghiên cứu hiện tượng này.
Năm 1929, ông công bố định luật mô tả sự biến mất của những thiên hà mà ông quan sát qua kính viễn vọng. Định luật Hubble là định luật đầu tiên khẳng định trực tiếp sự giãn nở của vũ trụ mà Lemaitre đã nói từ trước. Nhưng không phải tất cả mọi người đều đồng tình với nhận xét đó.
 |
Vũ trụ có lẽ được tạo ra từ rất lâu, từ một vụ nổ của một nguyên tử tiên khởi rất cô đặc. Nhà vật lý Fred Hoyle, một người nổi tiếng là hay nghi ngờ, đã sáng tác ra thuật ngữ big-bang để giễu cợt ý tưởng về “vụ nổ tiên khởi”. Nửa thế kỷ sau, tuy Hoyle cũng chưa đồng tình lắm về ý tưởng đó, nhưng thuật ngữ “big bang” do ông đề xuất đã phổ biến |
|
|
Bigbang |
Vào cuối những năm 40, Georges Gamow hiểu rằng chính trong quả cầu lửa tiên khởi mà những nguyên tố hóa học đầu tiên được tạo ra: deuterium, helium và lithium… Nhưng ông cũng nói trước: từ sức nóng tiên khởi đặc biệt đó, phải xuất hiện một cái gì khác nữa! Tình cờ năm 1964, với những ăngten bắt sóng những buổi phát của Telstar, vệ tinh đầu tiên của viễn thông, hai nhà khoa học của phòng thí nghiệm Bell phát hiện một âm nhiễu nguồn gốc không rõ từ đâu. Arn Penzias và Robert Wilson trong năm 1965 đã công bố những kết quả kỳ lạ, và người ta hiểu ngay rằng đó là bức xạ gốc mà Garmow đã nói từ trước. Lemaitre gọi bức xạ gốc đó là “tia sáng đã mất từ nguồn gốc của thế giới”.
Sự phát hiện ra bức xạ đó là một lợi thế rõ ràng của thuyết Einstein. Về sau, năm 1990, vệ tinh của Mỹ COBE đánh giá nhiệt độ của bức xạ đó khuếch tán ở nhiệt độ không đổi là 2,7 độ K trong khắp bầu trời. Nhiệt độ của bức xạ chênh nhau với một sự dao động rất nhỏ (trong khoảng 30 phần nghìn độ). Những sự dao động đó cho biết tính không đồng nhất của tỷ trọng, và đó là nguồn gốc của những cấu trúc lớn của vũ trụ, như là những quần thể thiên hà. Những nhận xét đó phù hợp với tiên đoán của lý thuyết với độ chính xác tuyệt vời
"Nếu không có thuyết Big-Bang thì sự tồn tại của bức xạ gốc và sự tổng hợp những nguyên tố hóa học nhẹ là những bí ẩn không thể giải thích nổi”, James Peebles đã nói như vậy. Hơn nữa, vẻ sáng màu đỏ của những thiên hà là kết quả tự nhiên của sự giãn nở vũ trụ. “Có một số sự kiện được xác nhận một cách chắc chắn, không có một chút nghi ngờ. Các ý tưởng mới, ít hay nhiều xa lạ, được thu hút xung quanh các ý tưởng đó. Một số ý tưởng nào đó được chấp nhận một cách tình cờ, vì chúng giải đáp được một hay nhiều bài toán hiện hữu của thuyết Big-Bang”, James Peeble lý giải như vậy về ý tưởng “big-bang”.
Ngày nay thuật ngữ Big-Bang được dùng để chỉ những hiện tượng thiên nhiên cũng như xã hội bùng lên bất ngờ, dữ dội, đánh dấu sự bắt đầu một quá trình chuyển động của thực thể vật chất hay tinh thần
Kiến thức Ngày nay (theo Science Québec) vnExpress