Không có bằng chứng cho các ‘gút thắt’ trong vũ trụ

Các lí thuyết vũ trụ nguyên thủy dự đoán có những gút thắt trong kết cấu không gian – gọi là kết cấu vũ trụ - chúng có thể được nhận ra bằng cách nhìn vào ánh sáng thuộc phông nền vi sóng vũ trụ (CMB), bức xạ tàn dư còn sót lại từ thời Big Bang.

Sử dụng dữ liệu từ vệ tinh Tàu vũ trụ Phi đẳng hưởng Vi sóng Wilkinson (WMAP) thuộc NASA, các nhà nghiên cứu ở trường Đại học College London (UCL), Đại học Imperial College London và Viện Perimeter đã tiến hành tìm kiếm những kết cấu như thế lần đầu tiên trên quy mô toàn bầu trời, tìm thấy không có bằng chứng nào cho những gút thắt như thế trong không gian.

 

Một tập hợp ngẫu nhiên gồm những kết cấu thu từ các mô phỏng phân giải cao trên siêu máy tính. Màu đỏ thể hiện chiều xoắn dương ở mật độ điện tích tô pô học và màu xanh là chiều xoắn âm. Ảnh: V. Travieso và N. Turok

Một tập hợp ngẫu nhiên gồm những kết cấu thu từ các mô phỏng phân giải cao trên siêu máy tính. Màu đỏ thể hiện chiều xoắn dương ở mật độ điện tích tô pô học và màu xanh là chiều xoắn âm. Ảnh: V. Travieso và N. Turok

Khi vũ trụ lạnh đi, nó đã trải qua một chuỗi biến đổi pha, tương tự như nước đông lại thành băng. Nhiều biến đổi có thể xảy ra đều khắp không gian, theo một số lí thuyết làm gây ra những khiếm khuyết trong cấu trúc của chất liệu đang lạnh đi gọi là kết cấu vũ trụ.

Nếu được tạo ra trong vũ trụ sơ khai, các kết cấu sẽ tương tác với ánh sáng từ CMB để lại một tập hợp gồm những đốm nóng và lạnh đặc trưng. Nếu được phát hiện, những dấu hiệu như thế sẽ mang lại cái nhìn vô giá vào những loại biến đổi pha xảy ra khi vũ trụ chỉ mới một phần nhỏ của một giây tuổi, với những hàm ý mạnh mẽ cho ngành vật lí hạt.

Một nghiên cứu trước đây, công bố trên tạp chí Science hồi năm 2007, đã cung cấp một dấu hiệu trêu ngươi rằng một đặc điểm CMB gọi là “Đốm Lạnh” có thể là do một kết cấu vũ trụ. Tuy nhiên, Đốm Lạnh CMB chỉ gồm khoảng 3% diện tích bầu trời đã biết, và một phân tích sử dụng toàn bộ bầu trời vi sóng chưa được tiến hành.

Nghiên cứu mới, công bố trên tạp chí Physical Review Letters, đặt ra những giới hạn tốt nhất sẵn có cho các lí thuyết sinh tạo kết cấu, loại trừ với độ tin cậy 95% những lí thuyết sinh tạo hơn sáu kết cấu có thể phát hiện ra trong bầu trời của chúng ta.

Stephen Feeney, thuộc Khoa Vật lí và Thiên văn học UCL và là tác giả đứng tên đầu, cho biết: “Nếu các kết cấu được quan sát thấy, thì chúng sẽ mang lại cái nhìn vô giá vào cách thức tự nhiên hoạt động ở những năng lượng cực độ, làm sáng tỏ sự thống nhất của các lực vật lí. Những dấu hiệu trêu ngươi tim thấy trong một nghiên cứu quy mô nhỏ trước đây có nghĩa là việc tiến hành phân tích toàn bầu trời như thế này là rất quan trọng.”

Đồng tác giả Matt Johnson, thuộc Viện Perimeter, Canada, phát biểu: “Mặc dù không có bằng chứng cho những đối tượng này trong dữ liệu WMAP, nhưng đây chưa phải là câu kết luận: trong vài ba tháng tới, chúng tôi sẽ truy xuất dữ liệu tốt hơn nhiều từ vệ tinh Planck. Chúng tôi có tìm thấy các kết cấu trong dữ liệu Planck hay đặt ra thêm ràng buộc cho các lí thuyết sinh tạo ra chúng hay không, chỉ có thời gian mới cho câu trả lời.”

Tham khảo: http://arxiv.org/p … 3.1928v2.pdf

123physics - thuvienvatly.com
Nguồn: Đại học College London

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Tạo bảng điểm online

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


Vũ trụ có nhiều gã khổng lồ hơn chúng ta nghĩ
18/01/2018
Vũ trụ có thể chứa nhiều sao khổng lồ hơn chúng ta vẫn nghĩ. Một bộ phận của Đám mây Magellan Lớn, một thiên hà láng
Nước chậm đông được làm lạnh đến nhiệt độ thấp kỉ lục
16/01/2018
Lần đầu tiên nhiệt độ của nước lỏng chậm đông được đo chính xác đến dưới –40°C. Các nhà nghiên cứu, đứng đầu
Ánh sáng có thật sự kết hợp trở lại sau khi truyền qua hai lăng kính hay không?
15/01/2018
TÓM TẮT. Chúng tôi trình bày một bố trí thí nghiệm đơn giản và rẻ tiền chứng minh rõ ràng các màu của ánh sáng trắng sau
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 4)
12/01/2018
Nhiệt động lực học và entropy Ngoài việc khám phá lực điện từ, nghiên cứu năng lượng ở dạng nhiệt còn đưa đến một
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 3)
12/01/2018
Lực điện từ Nếu ánh sáng thật sự là sóng, thì có vẻ hợp lí thôi nếu ta hỏi: chính xác thì cái gì đang dao động như
Năng lượng tối là gì?
10/01/2018
Trong phần này, đầu óc của bạn bùng nổ bởi vũ trụ đang dãn nở của chúng ta Có lẽ bạn đang choáng váng trước thực tế
Hiệu ứng Hall lượng tử 4D trong phòng thí nghiệm
10/01/2018
Tính chất của một vật liệu 4D giả thuyết đã được mô phỏng trong các thí nghiệm của hai đội vật lí quốc tế. Một đội
Nước chậm đông có thể tồn tại ở hai pha lỏng
07/01/2018
Nước có thể tồn tại ở hai pha lỏng với khối lượng riêng khác nhau. Đó là kết luận của các nhà nghiên cứu ở Thụy
Vui Lòng Đợi

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com