Vũ trụ đang giãn nở nhanh đến mức nào?

[Trung Đào]

Tốc độ vũ trụ đang giãn nở được gọi là hằng số Hubble , được đặt theo tên nhà thiên văn học Edwin Hubble , người, cùng với Milton Humason , đã chứng minh một cách thuyết phục rằng vận tốc mà một thiên hà đang di chuyển ra xa Trái đất tỷ lệ thuận với khoảng cách của nó. Nghĩa là, vận tốc = hằng số Hubble × khoảng cách . Sắp xếp lại phương trình này sẽ cho hằng số Hubble = vận tốc ÷ khoảng cách , do đó hằng số Hubble được biểu thị theo đơn vị kilômét trên giây (km/giây) trên megaparsec (Mpc), trong đó một megaparsec bằng 3,26 triệu năm ánh sáng.

Vậy hằng số này là gì? Vũ trụ đang giãn nở nhanh như thế nào? Năm 1929, Hubble đã có giá trị khoảng 500 km/giây/Mpc. Các phép đo chính xác hơn nhiều đã giảm giá trị này xuống còn khoảng 100 km/giây/Mpc vào khoảng năm 1960, nhưng cộng đồng thiên văn học đã chia thành hai phe, một phe ủng hộ 100 km/giây/Mpc và phe còn lại ủng hộ 50 km/giây/Mpc. Giải quyết vấn đề này đã trở thành một trong những dự án chính của Kính viễn vọng Không gian Hubble (HST), và vào năm 2001, các nhà thiên văn học của HST đã đi đến kết luận là 72 km/giây/Mpc.

Các nhà thiên văn học cuối cùng cũng vui mừng, nhưng niềm vui của họ chỉ kéo dài được vài năm. Các phép đo chính xác gần đây về nền vi sóng vũ trụ đưa ra giá trị khoảng 68 km/giây/Mpc, trong khi các phép đo sử dụng các quan sát như do HST thực hiện vẫn đưa ra giá trị khoảng 72 km/giây/Mpc. Sự bất đồng này được gọi là “căng thẳng Hubble” và vẫn chưa được giải quyết.