Phát hiện dấu vết kỳ lạ hé lộ cấu trúc đầu tiên của vũ trụ

Các thí nghiệm mô phỏng thời điểm cuối của hiện tượng "vũ trụ giãn nở" (inflation) - thời kỳ phình to của vũ trụ trong vũ trụ ban đầu với tốc độ nhanh hơn ánh sáng. Vào thời điểm sau vụ nổ Big Bang chỉ một phần nghìn tỉ giây này, vũ trụ chỉ chứa năng lượng và các luồng khí - một loại vật chất lượng tử hình thành từ trường năng lượng lấp đầy toàn bộ không gian sau vụ nổ Big Bang.

Các nhà vật lý cho rằng, các cấu trúc phình to được thấy trong các mô phỏng là kết quả của những dao động trong trường năng lượng đó ngay sau vụ nổ Big Bang. Cũng chính trường này có khả năng đã tạo ra các cấu trúc thiên hà quy mô lớn được thấy trong vũ trụ ngày nay cách hàng tỉ năm ánh sáng.

Các cấu trúc được thấy trong những mô phỏng có thể không tồn tại lâu, vì chúng có thể biến thành các hạt cơ bản trong vòng một phần giây. Nhưng với mật độ dày đặc của chúng - dày đặc hơn 100.000 lần so với không gian xung quanh - các chuyển động và tương tác của chúng có thể đã tạo ra những gợn sóng trong cấu trúc của không-thời gian được gọi là sóng hấp dẫn.

Các mô phỏng mới sẽ giúp các nhà khoa học tính toán chính xác mức độ lớn của các sóng hấp dẫn đó, điều này sẽ giúp các thí nghiệm trong tương lai tìm kiếm những gợn sóng tương tự trong vũ trụ.

Các khối nhỏ cũng có thể sụp đổ dưới trọng lượng của chính chúng, tạo ra những hố đen đầu tiên của vũ trụ, được gọi là hố đen nguyên thủy. Một số nhà khoa học cho rằng những hố đen như vậy có thể là ứng cử viên cho vật chất tối - chất bí ẩn mà chưa ai trực tiếp nhìn thấy nhưng lại tạo nên 85% vật chất trong vũ trụ ngày nay.

Các nhà vật lý không nhìn thấy bất kỳ hố đen nào trong các mô phỏng của họ, nhưng họ dự định chạy các mô phỏng lâu hơn, chi tiết hơn trong tương lai để có thể hiển thị các vật thể như vậy.

"Các hố đen nguyên thủy là một khả năng hấp dẫn vào thời điểm này. Vì một số hố đen nguyên thủy vẫn tồn tại trong vũ trụ ngày nay, việc tìm ra một hố đen có thể giúp xác minh mô hình của các nhà khoa học về những khoảnh khắc ban đầu này trong giai đoạn sơ khai của vũ trụ" - giáo sư Easther cho hay.