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
Extension Thuvienvatly.com cho Chrome

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


Sơ lược từ nguyên vật lí hạt (Phần 6)
17/10/2017
hadron (hadros + on) Người đặt tên: Lev Okun, 1962 Thuật ngữ “hadron” được đặt ra tại Hội nghị Quốc tế về Vật lí Năng
Sơ lược từ nguyên vật lí hạt (Phần 5)
17/10/2017
boson W (weak + boson) Người đặt tên: Lý Chính Đạo và Dương Chấn Ninh, 1960 Là hạt mang lực yếu có mặt trong các tương tác
Chúng ta đã tìm thấy một nửa vũ trụ
15/10/2017
Một nửa lượng vật chất bình thường trong vũ trụ trước đây vắng mặt trong các quan sát mà không ai lí giải được, nay
Giải Nobel Vật Lý 2017 được trao cho việc dò tìm sóng hấp dẫn
09/10/2017
Rainner Weiss, Barry Barish và Kip Thorne chia nhau giải thưởng cho đóng góp của họ ở LIGO. DIVIDE CASTELVECCHI - Nature Ba nhà vật
Làm thế nào tạo ra á kim không chứa kim loại?
22/09/2017
Một loại vật liệu mới gọi là “á kim thung lũng spin” vừa được các nhà vật lí ở Nga, Nhật Bản và Mĩ dự đoán dựa
Thiên văn học là gì?
20/09/2017
Loài người từ lâu đã hướng mắt lên bầu trời, tìm cách thiết đặt ý nghĩa và trật tự cho vũ trụ xung quanh mình. Mặc dù
Một số thông tin thú vị về Mặt trăng
16/09/2017
Mặt trăng là vật thể dễ tìm thấy nhất trên bầu trời đêm – khi nó hiện diện ở đó. Vệ tinh thiên nhiên duy nhất của
Sơ lược từ nguyên vật lí hạt (Phần 4)
27/08/2017
boson (Bose + on) Người đặt tên: Paul Dirac, 1945 Boson được đặt theo tên nhà vật lí Satyendra Nath Bose. Cùng với Albert Einstein,
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