Vũ trụ dưới góc nhìn của vật lý hiện đại - Những tiếng vọng từ vũ trụ

Kỳ 2: Những tiếng vọng từ vũ trụ

Nếu giờ đang là ban đêm, bạn có thể ngừng việc đọc bài viết này của tôi và ra ngoài. Hãy ngước nhìn lên bầu trời.

Hy vọng, hôm nay là một ngày may mắn với bạn. Trời đầy sao.

Có đôi lần tôi cũng đã ngất ngây với một bầu trời như vậy, như bạn lúc này. Nhưng có bao giờ bạn đặt cấu hỏi, các ngôi sao sáng từ lúc nào, nó có sáng mãi không, hay một lúc nào đó nó mang lại sự tiếc nuối cho bạn, cho tôi, nó phụt tắt, mãi mãi? Có đấy.

Ánh sáng chuyển động với vận tốc hữu hạn nhưng rất lớn, khoảng 1,1 và mười con số không theo sau nó nếu tính bằng km/h; tức là vào khoảng hai tỉ rưỡi lần lớn hơn vận tốc mà bạn di chuyển hàng ngày bằng xe máy. Bạn luôn nhìn thấy Mặt trời vào thời điểm hơn 8 phút trước đó nếu đứng trên mặt đất. Ánh sáng phải mất nhiều năm, thậm chí hàng nhiều tỉ năm để đi từ các ngôi sao ở xa đến được mắt bạn. Thời gian này có thể còn dài hơn cả thời gian sống của ngôi sao đó. Nghĩa là, tại thời điểm bạn nhìn thấy nó, thì nó chỉ là một “xác chết” tối tăm trong vũ trụ, hoặc tệ hơn, là một lỗ đen. Bằng những ước lượng tương tự về thời gian ánh sáng truyền tới chúng ta, các đo đạc mới nhất cho biết, vũ trụ của chúng ta vào khoảng 15 tỉ năm tuổi. Các ngôi sao, các thiên hà không thể có trước thời điểm này và những gì chúng ta có thể nhìn thấy lại là quá khứ của chính nó.

Trước thời điểm các ngôi sao hình thành rất lâu, vũ trụ nhỏ hơn, đặc hơn và dĩ nhiên nóng hơn. Phân bố năng lượng cũng trở nên đồng đều hơn và có mật độ rất lớn. Cũng như một bếp lửa sau khi tắt, bạn vẫn còn cảm thấy hơi ấm quanh đó; vũ trụ của chúng ta hiện nay đã “nguội đi” rất nhiều nhưng những tàn dư của nó vẫn còn khá rõ nét. Nó chính là bức xạ ở thang sóng vi ba tràn ngập khắp trong vũ trụ, quanh quẩn ngay tại nơi bạn đang ngồi đọc về nó. Bạn có cảm thấy nóng không? Nếu có, thì không phải do bức xạ nền đâu nhé. Hiện nay, năng lượng do bức xạ này chỉ ở nhiệt độ khoảng 2,7K!

Bức xạ nền vũ trụ ở thang vi ba, thường gọi tắt theo tên tiếng Anh là CMB, được Arno Penzias và Robert Wilson vô tình “chộp được” khi tìm cách loại bỏ nhiễu của an-tăng vòm tại phòng thí nghiệm Bell vào năm 1964. Những nhiễu nhỏ này được vệ tinh COBE của Nasa chụp được gần đây trên toàn bầu trời cho thấy sự đồng nhất đến ngạc nhiên khi thay đổi góc nhìn. Điều này cho thấy, trước đây vũ trụ phải trật tự hơn bây giờ rất nhiều.

Nhiệt độ chung của toàn vũ trụ vào khoảng 2,725K. Các miền đỏ ấm hơn trong khi các miền xanh đậm lạnh hơn so với nền chung vào khoảng 0,0002 độ.

Kỳ 1: Vũ trụ dưới góc nhìn của vật lý hiện đại - Vụ nổ lớn

Kỳ sau: Nhìn thấy và không nhìn thấy - Ra ngày 18/11/2010

Thới Ngọc Tuấn Quốc