Nếu bạn nhìn xung quanh không gian, bạn sẽ nhận thấy rất nhiều thứ - các hành tinh, ngôi sao, mặt trăng, thậm chí là chính thiên hà - có một điểm chung: chúng đang quay tròn. Vì vậy, là vũ trụ quay, quá?
Bí ẩn này là một điều mà các nhà vũ trụ học đã nghiên cứu sâu sắc, bởi vì nó là một thứ có thể cho chúng ta biết về bản chất cơ bản của vũ trụ.
"Đó là một câu hỏi rất trừu tượng, như hầu hết vũ trụ học, nhưng những người trong chúng ta nghiên cứu vũ trụ học nghĩ rằng đó là một cách để nghiên cứu vật lý cơ bản", Tess Jaffe, nhà vật lý thiên văn tại Đại học Maryland và một nhà khoa học nghiên cứu tại NASA của Goddard Space nói. Trung tâm bay. "Có một số điều chúng ta không thể kiểm tra trong phòng thí nghiệm trên Trái đất, vì vậy chúng tôi sử dụng vũ trụ và hình học của vũ trụ, có thể cho chúng ta biết điều gì đó về vật lý cơ bản."
Các nhà khoa học, khi nghĩ về bản chất cơ bản của vũ trụ, đã bắt đầu bằng cách cho rằng vũ trụ không quay và có tính đẳng hướng, nghĩa là nó trông giống nhau theo mọi hướng. Giả định này phù hợp với các phương trình của Einstein, nhưng không được yêu cầu bởi chúng. Từ suy nghĩ này, các nhà khoa học đã xây dựng một tiêu chuẩn của mô hình vũ trụ mô tả vũ trụ.
"Điều này thực sự được mã hóa trong cách chúng tôi thực hiện các tính toán của chúng tôi, cách chúng tôi phân tích dữ liệu của chúng tôi, theo cách chúng tôi làm rất nhiều thứ", Daniela Saadeh, một nhà nghiên cứu của Trường Vật lý và Thiên văn học tại Đại học Nottingham ở Vương quốc Anh, nói với Live Science. "Nhưng bạn phải kiểm tra nó. Bạn không thể hy vọng điều tốt nhất."
Để xem liệu những giả định về vũ trụ và vật lý cơ bản của nó có đúng hay không, các nhà khoa học đã thu thập các quan sát để kiểm tra mô hình của họ. Cụ thể, họ đã sử dụng ánh sáng từ nền vi sóng vũ trụ, hay viết tắt là CMB. Ánh sáng này là thứ lâu đời nhất mà chúng ta có thể quan sát - phát ra chỉ 380.000 năm sau Vụ nổ lớn - và là một kho thông tin cho các nhà vũ trụ học nghiên cứu vũ trụ.
CMB trông gần như giống hệt nhau về mọi hướng, nhưng có sự thay đổi nhỏ về nhiệt độ của nó, chỉ một phần nghìn độ, đã bị ảnh hưởng bởi lịch sử, nội dung và hình học của vũ trụ. Bằng cách nghiên cứu những khác biệt này, các nhà khoa học có thể biết liệu vũ trụ đã bị biến dạng theo bất kỳ cách nào, điều này sẽ gợi ý sự quay hoặc giãn nở được tăng theo một hướng hơn so với hướng khác. Các phép đo độ phân cực của ánh sáng - về cơ bản là hướng của nó - có thể cung cấp thông tin tương tự về hình học của vũ trụ.
Các nhà khoa học phát hiện ra rằng ánh sáng CMB cho thấy không có bằng chứng nào cho thấy vũ trụ đang quay. Ngoài ra, khả năng vũ trụ là đẳng hướng là 120.000 đến 1, có nghĩa là nó trông giống nhau cho dù bạn nhìn theo hướng nào, theo một nghiên cứu năm 2016 trên tạp chí Vật lý Đánh giá của Saadeh và Stephen Feeney, nhà vật lý thiên văn tại Đại học Hoàng gia London. Một nghiên cứu khác cho thấy 95% khả năng vũ trụ là đồng nhất - có nghĩa là nó giống nhau ở mọi nơi trên quy mô lớn.
Tất cả các nghiên cứu này cho thấy vũ trụ chủ yếu là đồng nhất và không quay tròn. Kết luận này là một điều không có khả năng thay đổi. Các phép đo trong tương lai về sự phân cực của CMB có thể được cải thiện trong vài thập kỷ tới, nhưng dữ liệu mới khó có thể thách thức những phát hiện trước đó.
"Chúng tôi đã mô tả tín hiệu ở đó, về cơ bản là nơi nó không có thêm thông tin nào cho chúng tôi", Jaffe nói với Live Science. "Tôi không nghĩ rằng điều đó sẽ có tác động lớn đến câu hỏi về vòng quay, chính xác bởi vì vòng quay là tín hiệu mà chúng ta mong đợi sẽ thấy ở quy mô rất lớn và điều đó đã bị loại trừ ít nhiều bởi dữ liệu chúng ta đã có có. "
Mặc dù kết quả là vũ trụ không quay chắc chắn là một cứu cánh cho các nhà vũ trụ học đã dựa trên mô hình của họ dựa trên giả định này, nhưng nó cũng cho chúng ta một viễn cảnh thú vị về vị trí của chúng ta trong vũ trụ.
"Chúng tôi thực sự bắt đầu như con người từ ý tưởng này rằng chúng tôi là trung tâm của vũ trụ", Saadeh nói. "Tôi nghĩ rằng nó thực sự hấp dẫn như thế nào chúng ta nhỏ bé và tầm thường."
