Trái Đất cùng toàn bộ Dải Ngân Hà có thể đang trôi nổi trong một vùng trống vũ trụ rộng hàng tỷ năm ánh sáng, theo một nghiên cứu mới.
Bằng cách quan sát những “tiếng vọng” do sóng âm của Vụ Nổ Lớn (Big Bang) để lại, một nhóm các nhà thiên văn học phát hiện ra rằng góc vũ trụ mà chúng ta đang ở có thể trống trải hơn nhiều so với suy nghĩ ban đầu.
Nếu đúng, lý thuyết này có thể giải thích một trong những vấn đề lớn nhất trong vũ trụ học, gọi là “Mâu thuẫn Hubble” (Hubble Tension) — đó là tốc độ giãn nở của vũ trụ thay đổi tùy theo cách đo lường.
Các nhà thiên văn đã vật lộn với vấn đề này từ lâu. Khi đo tốc độ giãn nở dựa trên các thiên hà xa xôi, kết quả thường thấp hơn nhiều so với khi đo trong vùng vũ trụ gần chúng ta.
“Giải pháp khả dĩ cho sự mâu thuẫn này là Dải Ngân Hà của chúng ta nằm gần trung tâm của một vùng trống lớn cục bộ,” tiến sĩ Indranil Banik từ Đại học Portsmouth cho biết, ông công bố phát hiện tại Hội nghị Thiên văn Quốc gia ở Durham.
Lý do là các vùng xung quanh vùng trống này sẽ có mật độ thiên hà cao hơn, và lực hấp dẫn từ đó sẽ dần kéo các thiên hà bên trong vùng trống ra rìa, làm vùng này dần bị “rỗng” theo thời gian.
“Khi vùng trống đang dần trống rỗng, vận tốc của các vật thể di chuyển ra xa chúng ta sẽ lớn hơn so với khi không có vùng trống,” Banik giải thích. Nói cách khác, điều này khiến vùng vũ trụ cục bộ trông có vẻ giãn nở nhanh hơn thực tế.
Để giải thích cho Mâu thuẫn Hubble, vùng trống này cần có kích thước khoảng một tỷ năm ánh sáng, với mật độ thiên hà thấp hơn trung bình của vũ trụ khoảng 20%.
Sống trong vùng trống
Ý tưởng rằng chúng ta có thể đang sống trong một vùng trống đã được đề cập từ lâu, nhưng việc xác định điều này là thật hay không lại rất khó khăn.
Một phần là bởi rất khó để nhận biết hình dạng của một vật thể khi bạn ở bên trong nó — hãy tưởng tượng bạn cố xác định hình dáng của một ngôi nhà khi bạn bị mắc kẹt trong một căn phòng bên trong ngôi nhà đó.
Hiện tại, hiểu biết về vũ trụ học cho rằng vũ trụ phải đồng nhất trên quy mô lớn, nên sẽ không có những vùng trống khổng lồ nằm rải rác đâu đó.
Tuy nhiên, nhóm của Banik đã tìm thấy bằng chứng về một vùng trống cục bộ bằng cách quan sát các dao động âm baryon (baryon acoustic oscillations). Đây là các dao động gây ra bởi sóng áp suất hình thành trong Vụ Nổ Lớn và đã bị đóng băng trong giai đoạn ban đầu của lịch sử vũ trụ.
Qua hàng tỷ năm, những dao động này phát triển, định hình sự phân bố các thiên hà xung quanh chúng. Nếu Dải Ngân Hà nằm ở giữa vùng trống, nó sẽ làm biến dạng mô hình dao động âm baryon gần chúng ta.
Nghiên cứu dựa trên các phép đo trong 20 năm qua đã cho thấy tất cả đều ủng hộ lý thuyết rằng chúng ta thực sự đang sống trong một vùng trống.
Thử thách thực sự sẽ đến khi các nhà khoa học xem xét cách sống trong vùng trống ảnh hưởng thế nào đến những khía cạnh khác của vũ trụ quanh ta, nhưng có thể góc vũ trụ của chúng ta cô đơn hơn rất nhiều so với tưởng tượng trước đây.
Ảnh minh họa Dải Ngân hà nằm trong một vùng trống khổng lồ. Ảnh: NASA
