Có Dấu Vết Của Một Vũ Trụ Đã Chết, Tồn Tại Trước Vũ Trụ Hiện Tại

Nếu Vũ trụ chúng ta đang sống có một vòng lặp vô tận của hình thành – mở rộng về mọi hướng – tiêu biến – hình thành, chắc chắn hố đen vũ trụ sẽ để lại ít nhiều dấu vết khi Vũ trụ tiêu biến. Hố đen là thứ vô cùng đặc biệt.

Khoảng đầu tháng 09/2018, các nhà khoa học đã tìm thấy chút dấu vết kì lạ, xuất hiện trong tiếng vọng của ánh sáng nằm tại rìa Vũ trụ. Đó có thể chính là dấu vết mà hố đen để lại, khi Vũ trụ chết đi lần trước.

Đây không phải lời khẳng định cho thấy vòng lặp vô tận – thứ được khoa học gọi là Vũ trụ Tuần hoàn Thích ứng, Conformal Cyclic Cosmology – có thật. Những "vết sẹo vũ trụ" có thể đến từ một vết thương hoàn toàn khác. Nhưng chắc chắn, cần phải nghiên cứu xem nó là cái gì, liệu đó có phải những gì giới khoa học đang nghĩ không. Roger Penrose, nhà vật lý học toán học được vinh danh là ngang hàng với những bộ óc lỗi lạc như Stephen Hawking, Leonard Susskind, là một trong hai nhà khoa học dựng nên mô hình Conformal Cyclic Cosmology. Người còn lại là Vahe Gurzadyan.

Conformal Cyclic Cosmology mô tả một Vũ trụ nở ra co lại theo nhịp, không điểm đầu và không điểm cuối. Nhiều người không đồng tình với mô hình Conformal Cyclic Cosmology, nhưng nó vẫn là một trong nhiều giả thuyết dự đoán về cái kết của Vũ trụ. Đa số các nhà vũ trụ học đồng tình rằng chúng ta đang sống trong một Vũ trụ không ngừng nở rộng về mọi hướng, khởi đầu bằng một dị điểm – một điểm xảy ra thay đổi, thời điểm mọi thứ trong vũ trụ bắt đầu. Ta không biết trước dị điểm là gì, và tương lai sẽ ra sao. Mô hình Conformal Cyclic Cosmology xuất hiện dưới dạng một câu trả lời cho vấn đề, và tại sao nhiệt độ giữa thời điểm đầu của Vũ trụ lại khác với hiện tại.

Theo Roger Penrose, sự khác biệt xuất hiện do trước đây, đã có một Vũ trụ tồn tại và chết đi rồi. Sự kiện xuất hiện trước cả khi Big Bang xuất hiện. Một số mô hình thuộc Conformal Cyclic Cosmology gợi ý rằng Vũ trụ có thể tự sập xuống, giống như cách một ngôi sao tự sập xuống và biến thành một hố đen. Ý tưởng của Penrose cho rằng sẽ không có hiện tượng sập diễn ra, Vũ trụ sẽ tiếp tục nở rộng cho tới khi mọi thứ biến thành ánh sáng, khái niệm không và thời gian biến mất. Đó chính là thời điểm một dị điểm nữa xuất hiện, một Vũ trụ khác hình thành.

Đây mới chỉ là ý tưởng của Penrose, nhưng mô hình Conformal Cyclic Cosmology có hay đến như thế nào, có tiềm năng trả lời được bao nhiêu câu hỏi thì cũng vẫn chỉ là "có thể". Khoa học cần bằng chứng để khẳng định. Vì vậy, Roger Penrose vẫn không ngừng tìm kiếm dấu vết trên Vũ trụ, nhằm hậu thuẫn cho mô hình Conformal Cyclic Cosmology ông dựng lên.

Ông cho rằng đây chính là bằng chứng mình vẫn bỏ công tìm kiếm: những hình xoáy phân cực xuất hiện trong một bản đồ ánh sáng cổ đại, mô tả hoạt động của ánh sáng ngoài rìa Vũ trụ. Theo ông, những hình xoáy chính là dấu vết của việc Vũ trụ tồn tại trước chúng ta đã biến thành ánh sáng. Giới khoa học mới chỉ phát hiện ra sự tồn tại của những vệt ánh sáng, vì thế vẫn còn phải nghiên cứu nhiều hơn. Trong một bản báo cáo khoa học mới được đăng tải, Penrose và các cộng sự cho rằng những vệt sáng xoáy có một nguồn gốc không ngờ.

Bản đồ ánh sáng được dựng lên từ dữ liệu thu về từ cảm biến BICEP-2, lấy về hồi 2014. Mục đích ban đầu là để tìm ra dấu vết của các hố đen đã biết mất từ rất lâu. Hố đen siêu khổng lồ nằm tại trung tâm các dải ngân hà rò khối lượng và năng lượng qua vùng chân trời sự kiện – phần rìa của chúng, hiện tượng có tên là Bức xạ Hawking. Xuyên suốt thời kì nở ra của Vũ trụ, các hố đen vẫn tiếp tục phát bức xạ. Theo đó, Vũ trụ sẽ không biến mất bằng một vụ nổ, mà sẽ là một cái chết kéo dài. Nếu bỏ qua yếu tố thời gian, Vũ trụ sẽ biến mất trong một sự kiện được Penrose gọi là Điểm Hawking, Vũ trụ chết đi sẽ để lại dấu vết, Vũ trụ mới hình thành sẽ vẫn còn những dấu vết vương lại. Hố đen vẫn luôn là một thứ đặc biệt của Vũ trụ, sẽ chẳng lạ nếu như nó để lại chút dấu vết khi Vũ trụ biến mất.

Đây không phải bằng chứng chắc chắn, chỉ là một gợi ý cho thấy mô hình Conformal Cyclic Cosmology có thể là thực tế. Nghiên cứu hiện vẫn chưa vượt qua giai đoạn kiểm duyệt, nhưng đã thu hút được rất nhiều chú ý từ cộng đồng vật lý học. Bên cạnh đó, các nhà khoa học vẫn chưa có đầy đủ dữ liệu thô lấy từ cảm biến BICEP-2, cho đến lúc có đủ, các con số có thể thay đổi. Đội ngũ của Penrose đã sử dụng song song dữ liệu từ BICEP-2 và số liệu lấy từ kính viễn vọng Vũ trụ Planck, chạy hàng trăm dữ liệu giả lập để tìm kết quả.

Nếu mô hình Conformal Cyclic Cosmology là đúng, những "vệt sáng xoáy" là dấu vết của Vũ trụ trước, tất cả là kết quả của sự kiện Điểm Hawking, chúng ta sẽ có một cách nhìn hoàn toàn khác vào Vũ trụ đang sống. Đến lúc không và thời gian dãn ra hết cỡ, nó sẽ trở nên vô nghĩa. Vũ trụ sẽ khởi động lại, bắt đầu chu kì mới.