Vận tốc giãn nở của vũ trụ khoảng 67,36 km / giây trên megaparsec (một megaparsec bằng 3,26 triệu năm ánh sáng) và tốc độ ngày càng nhanh hơn.
Tuy nhiên, các phép đo mới nhất bằng Kính viễn vọng Không gian Hubble cho thấy vũ trụ đang giãn nở nhanh hơn so với dự đoán của các nhà khoa học – một gợi ý rằng một số thành phần chưa biết có thể đang hoạt động trong vũ trụ. Giới khoa học cho rằng đã đến lúc phải đặt ra các nguyên tắc vật lý mới nếu muốn hiểu được điều gì đang diễn ra.
Đó là một trong những câu đố lớn nhất trong thiên văn học hiện đại: Dựa trên nhiều quan sát về các ngôi sao và thiên hà, vũ trụ dường như đang bay xa nhanh hơn so với các mô hình vũ trụ tốt nhất của chúng ta dự đoán. Bằng chứng về câu hỏi hóc búa này đã được tích lũy trong nhiều năm, khiến một số nhà nghiên cứu gọi nó là một cuộc khủng hoảng tiềm tàng trong vũ trụ học.
Giờ đây, một nhóm các nhà nghiên cứu sử dụng Kính viễn vọng Không gian Hubble đã tổng hợp một tập dữ liệu mới khổng lồ và họ đã tìm thấy tỷ lệ cược một triệu đối một rằng sự khác biệt là một sự sai lệch về thống kê. Nói cách khác, có vẻ nhiều khả năng là có một số thành phần cơ bản của vũ trụ — hoặc một số hiệu ứng bất ngờ của các thành phần đã biết — mà các nhà thiên văn học vẫn chưa xác định được.
Câu hỏi hóc búa được gọi là độ căng của Hubble, theo tên nhà thiên văn học Edwin Hubble. Năm 1929, ông quan sát thấy rằng một thiên hà càng xa chúng ta, nó càng rút đi nhanh hơn – một quan sát đã giúp mở đường cho quan niệm hiện tại của chúng ta về vũ trụ bắt đầu từ vụ nổ lớn và mở rộng kể từ đó.
Các nhà nghiên cứu đã cố gắng đo tốc độ giãn nở hiện tại của vũ trụ theo hai cách cơ bản: bằng cách đo khoảng cách đến các ngôi sao gần đó và bằng cách lập bản đồ ánh sáng mờ có từ thời vũ trụ sơ sinh. Những cách tiếp cận kép này cung cấp một cách để kiểm tra sự hiểu biết của chúng ta về vũ trụ trong hơn 13 tỷ năm lịch sử vũ trụ. Nghiên cứu cũng đã khám phá ra một số thành phần vũ trụ quan trọng, chẳng hạn như “năng lượng tối“, lực bí ẩn được cho là đang thúc đẩy sự giãn nở đang tăng tốc của vũ trụ.
Nhưng hai phương pháp này không thống nhất về tốc độ giãn nở hiện tại của vũ trụ khoảng 8%. Sự khác biệt đó nghe có vẻ không nhiều, nhưng nếu sự khác biệt này là thật, điều đó có nghĩa là vũ trụ hiện đang giãn nở nhanh hơn cả năng lượng tối có thể giải thích — ngụ ý một số sự cố trong tính toán vũ trụ của chúng ta.
Con số chênh lệch ngày càng tăng dần cho thấy con người chắc chắn đã bỏ sót một cái gì đó trong quá trình tính toán, theo CNN dẫn lời nhà vật lý học thiên thể Adam Riess của Viện Khoa học kính thiên văn không gian (STScI) và Đại học Johns Hopkins ở Mỹ. Để tìm ra câu trả lời, ông Reiss (người đoạt giải Nobel Vật lý năm 2011) đã dẫn đầu một đội ngũ chuyên gia triển khai dự án SH0ES. Họ sử dụng kính Hubble đo đạc ánh sáng phát ra từ 70 ngôi sao ở thiên hà láng giềng là Mây Magellan lớn, cách trái đất khoảng 162.000 năm ánh sáng. Đây là các ngôi sao thuộc nhóm sao pulsar, được dùng làm chỉ số đo đạc khoảng cách giữa các thiên hà. Biện pháp này cho phép tính toán Hằng số Hubble, từ đó xác định tốc độ giãn nở của vũ trụ và củng cố Thang khoảng cách vũ trụ (thước đo khoảng cách giữa các vật thể trong không gian). Tuy nhiên, đo đạc các ngôi sao cần nhiều thời gian, và Hubble chỉ có thể chụp một ngôi sao trong mỗi vòng xoay kéo dài 90 phút quanh địa cầu.
Hiện vẫn chưa có lời giải thích hợp lý cho sự chênh lệch về độ giãn nở, nhưng các nhà khoa học đã nghĩ đến giả thuyết liên quan đến vật chất tối hoặc năng lượng tối. Đây là hai dạng chiếm gần 95% vũ trụ, trong khi vật chất có thể quan sát được (như sao, hành tinh) chỉ chiếm khoảng 4,9%.
Giới nghiên cứu cho rằng đã đến lúc cần đưa ra các định luật vật lý mới để có thể hiểu được vũ trụ tượng hình bằng cách nào và tiến hóa ra sao. Báo cáo của nhóm giáo sư Riess chuẩn bị được công bố trên chuyên san The Astrophysical Journal.
