Sự khác biệt giữa Vật chất tối và Năng lượng tối

Sự khác biệt giữa vật chất tối và năng lượng tối

Vũ trụ của chúng ta đang mở rộng hơn bao giờ hết, kể từ khi bắt nguồn từ Vụ nổ lớn, 14 tỷ năm trước. Trước đây, các nhà khoa học nghĩ rằng nó sẽ chỉ chậm lại vì lực hấp dẫn thu hút mọi vật chất hướng vào bên trong. Nhưng, các quan sát của Kính viễn vọng Không gian Hubble chứng minh rằng Vũ trụ thực sự đang giãn nở chứ không chậm lại. Điều này không thể xảy ra nếu không có sự hiện diện của một số dạng năng lượng khác vượt trội so với cường độ hấp dẫn, mặc dù không ai biết nó là gì. Năng lượng khó hiểu này, đẩy lùi vật chất ra bên ngoài, được gọi là năng lượng tối. Các vật chất có thể nhìn thấy, bao gồm Trái đất, các ngôi sao và hàng tỷ thiên hà, được tạo thành từ các hạt hạ nguyên tử tụ lại thành các nguyên tử, chỉ chiếm 4% khối lượng của vũ trụ. Chúng ta không biết nội dung của khối lượng khác, ngoại trừ 22% trong số đó là chất vô hình có tên là Vật chất tối và 74% là năng lượng tối thống trị. Mặc dù cả hai có thể được đo bằng cách tính toán ảnh hưởng của chúng đối với vật chất có thể phát hiện được của vũ trụ, nhưng không biết liệu hai cái này có phải là một và giống nhau không.

Năng lượng tối

Năng lượng tối có ở khắp nơi và hiệu ứng của nó tăng lên khi vũ trụ phình ra. Sự tồn tại của nó cho phép ánh sáng thu được năng lượng từ bức xạ còn lại nếu nó truyền qua các khối lượng lớn và chịu trách nhiệm cho các vi sóng vũ trụ. Khi trọng lực trở nên yếu hơn do sự giãn nở của không gian, năng lượng tối sẽ bắt đầu chiếm ưu thế. Người ta cho rằng chính năng lượng tối này chịu trách nhiệm cho sự giãn nở của vũ trụ. Năng lượng tối, còn được gọi là hằng số vũ trụ cũng như tinh hoa, tăng tốc quá trình mở rộng bằng cách trở thành một lực chống trọng lực. Theo Albert Einstein, không gian trống rỗng hiếm khi có năng lượng liên tục để buộc vũ trụ giãn nở ngày càng nhanh hơn.

(Bản mô phỏng năm 2009 về vật chất tối trong vũ trụ)

Đối lập với quan sát của Einstein, các lý thuyết mới đã phát triển giải thích năng lượng tối như một dạng chất lỏng năng lượng động lực mới lấp đầy không gian, hoạt động chống lại vật chất và năng lượng bình thường. Một số nhà nghiên cứu tìm thấy sự dao động lượng tử là nguồn thực sự của lực đẩy đẩy nhanh quá trình mở rộng không gian. Tuy nhiên, tất cả đều đồng ý rằng năng lượng tối, đồng đều trong không gian, đứng sau tốc độ tăng tốc nhanh hơn của vũ trụ đang giãn nở, mặc dù mật độ của nó thấp (6,91 × 10−27 kg / m3) so với mật độ của vật chất thông thường hoặc vật chất tối của các thiên hà. Bất chấp tất cả những quan sát này, những người hoài nghi nhấn mạnh rằng đó không là gì ngoài một ảo ảnh gây ra bởi sự chuyển động tương đối của Trái đất với phần còn lại của vũ trụ. Dù là gì đi nữa, năng lượng tối là bí ẩn khoa học lớn nhất của thời đại chúng ta.

Vật chất tối

Vật chất tối là các hạt vật chất không phát sáng có tác dụng hấp dẫn đối với vật chất có thể nhìn thấy của các thiên hà và cụm thiên hà. Nó tối tăm, vô hình và bao trùm hầu hết các vật chất vũ trụ. Các nhà khoa học không thể quan sát trực tiếp vì ngày nay không thể phát hiện ra nó bằng những gì họ có như các công cụ. Nhưng sự hiện diện của nó được khẳng định một cách chắc chắn bởi các hiệu ứng hấp dẫn của nó. Chính trọng lực của vật chất tối này kéo vũ trụ lại gần nhau, giữ cho nó tránh khỏi sự sụp đổ. Nếu vũ trụ chỉ chứa vật chất có thể phát hiện, các thiên hà mà chúng ta thấy sẽ không xuất hiện chút nào. Chúng sẽ chỉ bay xa nhau mà không có đủ lực hấp dẫn để giữ chúng gần nhau. Vào đầu vũ trụ, vật chất tối thống trị khuếch đại các dao động thấp trong nền Vi sóng vũ trụ để tạo ra vũ trụ hiện tại.

Theo vật lý thiên văn, vật chất tối là không thể phát hiện được, vật chất không có baryonic có tác dụng hấp dẫn lên các ngôi sao và thiên hà. Nó là một hạt giả thuyết không có điện tích, không có spin và khối lượng không đáng kể được cấu tạo bởi động lực học nhiễm sắc thể lượng tử. Ngoài ra, có nhiều khả năng nó có thể được hình thành từ các hạt kỳ lạ như các trục hoặc các hạt lớn tương tác yếu, ngay sau khi tạo ra vũ trụ. Thật thú vị khi lưu ý rằng sự tồn tại của vật chất tối được phát hiện tình cờ khi quan sát các khu vực bên ngoài của Dải Ngân hà. Nếu những nỗ lực của các nhà khoa học nhận ra vật chất tối tiếp tục mà không có bất kỳ sự thỏa mãn nào ở gần, thì một khả năng không thể như vậy đặt ra một câu hỏi: Điều gì xảy ra nếu vũ trụ kết thúc, đột nhiên?