Thước đo siêu lỗ đen - chuẩn tinh
Vừa qua, các nhà khoa học đã đưa ra quan điểm về thời gian trong một nghiên cứu sử dụng các quan sát về một loại lỗ đen vũ trụ được gọi là chuẩn tinh để chứng minh "sự giãn nở thời gian" trong vũ trụ sơ khai, cho thấy thời gian tại thời điểm khoảng 12,3 tỷ năm trước, khi vũ trụ bằng khoảng một phần mười tuổi hiện tại, chỉ trôi qua nhanh bằng khoảng 1/5 so với ngày nay.
Các chuẩn tinh - một trong những vật thể sáng nhất trong vũ trụ - được sử dụng như một "chiếc đồng hồ" trong nghiên cứu để đo thời gian trong quá khứ. Chuẩn tinh là những lỗ đen siêu nặng đang hoạt động mạnh gấp hàng triệu đến hàng tỷ lần so với mặt trời của chúng ta, thường cư trú tại trung tâm của các thiên hà. Chúng nuốt chửng mọi vật chất bằng lực hấp dẫn khổng lồ và giải phóng các luồng bức xạ bao gồm các hạt năng lượng cao, với một đĩa vật chất phát sáng quay xung quanh.
Một thiên hà với một chuẩn tinh siêu sáng đang hoạt động, có khối lượng gấp hàng triệu đến hàng tỷ lần Mặt trời (ảnh: REUTERS)
Các nhà nghiên cứu đã sử dụng các quan sát liên quan đến độ sáng của 190 chuẩn tinh trên khắp vũ trụ có niên đại khoảng 1,5 tỷ năm sau khi sự kiện Big Bang tạo ra vũ trụ. Họ so sánh độ sáng của các chuẩn tinh này ở các bước sóng khác nhau với độ sáng của các chuẩn tinh tồn tại ngày nay, phát hiện ra rằng các dao động nhất định xảy ra trong một khoảng thời gian cụ thể hiện nay đã chậm hơn 5 lần so với các chuẩn tinh cổ xưa nhất.
Sự thay đổi của hệ quy chiếu thời gian
Trong thuyết tương đối rộng của mình, Einstein đã chỉ ra rằng thời gian và không gian đan xen vào nhau và vũ trụ đã giãn nở ra bên ngoài theo mọi hướng sau vụ nổ Big Bang.
Nhà vật lý thiên văn Geraint Lewis của Đại học Sydney ở Australia, tác giả chính của nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Astronomy, cho biết sự giãn nở liên tục này giải thích tại sao thời gian trước đó trong lịch sử vũ trụ lại trôi chậm hơn so với ngày nay.
"Điều này không giống như mọi thứ chuyển động chậm hơn. Nếu bạn có thể được đưa trở lại thời điểm đó, một giây vẫn sẽ giống như một giây đối với bạn. Nhưng từ góc nhìn của một người ngày nay, một giây tại thời điểm đó sẽ nở ra thành năm giây bây giờ."
Bằng cách quan sát các vật thể ở xa, các nhà khoa học có thể nhìn ngược quá khứ vì ánh sáng truyền qua không gian ở khoảng cách quá xa sẽ tốn rất nhiều thời gian.
Một vụ nổ tia gamma trong vũ trụ (ảnh: REUTERS)
Các nhà khoa học trước đây đã ghi nhận một vụ giãn nở thời gian có niên đại khoảng 7 tỷ năm trước, dựa trên các quan sát về vụ nổ siêu tân tinh. Sau khi xác định được chu kỳ thời gian các siêu tân tinh hiện nay phát sáng và mờ đi, họ đã nghiên cứu những vụ nổ này trong quá khứ - những vụ nổ ở khoảng cách rất xa so với Trái đất - và nhận thấy rằng những sự kiện này diễn ra chậm hơn so với hệ quy chiếu thời gian của chúng ta.
Chúng ta không thể quan sát những ngôi sao đơn lẻ bùng nổ vì hạn chế khoảng cách, nên không thu thập được dữ liệu liên quan đến chúng trong việc nghiên cứu vũ trụ ban đầu. Tuy nhiên, các chuẩn tinh sáng đến mức có thể quan sát được chúng từ giai đoạn sơ khai của vũ trụ.
"Điều chúng ta có thể quan sát theo thời gian là độ sáng của chuẩn tinh. Độ sáng này dao động lên xuống, là kết quả của rất nhiều tính chất vật lý phức tạp trong đĩa vật chất quay quanh một lỗ đen với tốc độ gần như ánh sáng. Sự thay đổi độ sáng này không chỉ đơn giản là sự sáng lên, mờ đi , sáng lên, mờ đi. Nó trông giống thị trường chứng khoán hơn, với những dao động quy mô nhỏ trước những biến động lớn," Giáo sư Lewis nói.
* Mời quý độc giả theo dõi các chương trình đã phát sóng của Đài Truyền hình Việt Nam trên TV Online và VTVGo!