Phương pháp tiếp cận mới trong tìm kiếm vật chất tối: Dấu hiệu dịch chuyển ánh sáng từ vật chất vô hình

Chỉnh sửa bởi: Vera Mo

Khoa học vật lý hiện đại đang đứng trước ngưỡng cửa của việc định hình lại các nguyên tắc cơ bản về cấu trúc vũ trụ. Một hướng tiếp cận mới mẻ đã được đề xuất, nhằm tìm kiếm dấu vết của vật chất vô hình thông qua những hiệu ứng biểu hiện trên ánh sáng khả kiến. Một nghiên cứu đột phá gần đây, được công bố trên tạp chí Physics Letters B, đã phác thảo một phương pháp tiên phong để nhận dạng Vật chất tối (Dark Matter – DM). Theo các ước tính, Vật chất tối chiếm khoảng 27% tổng năng lượng và vật chất của toàn bộ Vũ trụ.

Từ trước đến nay, giới khoa học thường cho rằng Vật chất tối chỉ có thể được nghiên cứu thông qua tương tác hấp dẫn của nó. Tuy nhiên, công trình nghiên cứu mới này lại đưa ra một giả thuyết khác: các photon khi đi qua những khu vực có mật độ Vật chất tối cao có thể cho thấy những dịch chuyển quang phổ rất nhỏ—có thể là dịch chuyển về phía màu đỏ hoặc màu xanh. Nhóm nghiên cứu, do Tiến sĩ Mikhail Bashkanov từ Đại học York dẫn đầu, khẳng định rằng "dấu hiệu màu sắc" khó nhận thấy này có khả năng đo lường được bằng các thế hệ kính thiên văn mới. Điều này hứa hẹn sẽ tập trung hóa và tối ưu hóa đáng kể các nỗ lực tìm kiếm.

Nền tảng của phương pháp lý thuyết này dựa trên một khái niệm được gọi là "quy tắc sáu cái bắt tay" (Six handshakes rule). Phép loại suy này mô tả ảnh hưởng gián tiếp của các hạt: các hạt Vật chất tối, dù không tương tác trực tiếp với photon, vẫn có thể gây ra tác động thông qua một chuỗi các hạt trung gian. Những mắt xích trung gian này có thể là các thành phần đã biết của Mô hình Chuẩn (Standard Model), chẳng hạn như boson Higgs hoặc top quark. Điều này ngụ ý rằng ngay cả một thực thể khó nắm bắt nhất cũng có thể để lại một dấu ấn có thể đo lường được nếu chúng ta theo dõi toàn bộ chuỗi tương tác.

Công trình này bổ sung vào những nỗ lực hiện tại nhằm khám phá phần vô hình của vũ trụ, bao gồm việc sử dụng đồng hồ nguyên tử và lập bản đồ cấu trúc Vật chất tối qua các cụm thiên hà. Dữ liệu từ Đài quan sát Planck cho thấy Vật chất tối chiếm xấp xỉ 26,8% khối lượng-năng lượng của Vũ trụ, nhưng bản chất thực sự của nó vẫn còn là một bí ẩn lớn thách thức nhân loại.

Giai đoạn tiếp theo, mang tính quyết định, là xác nhận thực nghiệm những dự đoán lý thuyết này. Điều này đòi hỏi phải có các quan sát độ chính xác cao chưa từng có. Nếu các nhà khoa học có thể phát hiện ra sự dịch chuyển quang phổ nhỏ bé này, nó không chỉ xác nhận một phương pháp tìm kiếm hoàn toàn mới mà còn mở ra cánh cửa hiểu biết sâu sắc hơn về 95% thành phần còn lại của Vũ trụ mà chúng ta chưa thể nhìn thấy, thúc đẩy vật lý tiến thêm một bước dài.

Nguồn

  • Phys.org

  • Phys.org

  • Phys.org

  • ScienceDaily

Bạn có phát hiện lỗi hoặc sai sót không?

Chúng tôi sẽ xem xét ý kiến của bạn càng sớm càng tốt.