2 năm dữ liệu từ Kính thiên văn James Webb của NASA hiện đã xác thực được phát hiện trước đó của Kính thiên văn Hubble rằng tốc độ giãn nở của vũ trụ đang nhanh hơn khoảng 8% so với dự kiến, dựa trên những gì các nhà vật lý thiên văn biết về các điều kiện ban đầu trong vũ trụ và quá trình tiến hóa của nó trong hàng tỷ năm.

"Đây là mẫu dữ liệu lớn nhất của Kính thiên văn James Webb và nó xác nhận phát hiện khó hiểu từ Kính Hubble mà chúng ta đã vật lộn trong một thập kỷ - vũ trụ hiện đang giãn nở nhanh hơn những lý thuyết hiện nay của chúng ta có thể giải thích", nhà vật lý thiên văn Adam Riess của Đại học Johns Hopkins ở Maryland, tác giả chính của nghiên cứu được công bố vào 9/12 trên Tạp chí Vật lý Thiên văn cho biết.

"Đúng vậy, có vẻ như có điều gì đó còn thiếu trong hiểu biết của chúng ta về vũ trụ", ông Riess, người từng đoạt giải Nobel Vật lý năm 2011 cho việc đồng khám phá ra sự giãn nở ngày càng nhanh của vũ trụ, cho biết. "Hiểu biết của chúng ta về vũ trụ chứa đựng rất nhiều khoảng trống về hai yếu tố - vật chất tối và năng lượng tối. Chúng chiếm khoảng 96% vũ trụ, vì vậy đây không phải là vấn đề nhỏ".

Siyang Li, một nghiên cứu sinh tiến sĩ về thiên văn học và vật lý thiên văn tại Đại học Johns Hopkins, đồng thời là đồng tác giả của nghiên cứu trên nhận định: "Các kết quả của Kính thiên văn James Webb có thể được hiểu là cần phải sửa đổi mô hình vũ trụ của chúng ta, mặc dù rất khó để xác định chính xác đây là gì vào lúc này".

Vật chất tối, được cho là chiếm khoảng 27% vũ trụ, là một dạng vật chất được cho là vô hình nhưng được xác định là tồn tại dựa trên tác động hấp dẫn của nó lên vật chất thông thường - các ngôi sao, các hành tinh, mặt trăng và tất cả vật chất trên Trái Đất - chiếm gần 5% vũ trụ.

Năng lượng tối, chiếm khoảng 69% vũ trụ, là một dạng năng lượng được cho là tồn tại trong các vùng không gian rộng lớn, chống lại lực hấp dẫn và thúc đẩy sự giãn nở tăng tốc của vũ trụ.

Điều gì giải thích tốc độ giãn nở bất thường của vũ trụ?

"Có nhiều giả thuyết liên quan đến vật chất tối, năng lượng tối, bức xạ tối, chẳng hạn như neutrino (một loại hạt hạ nguyên tử) hoặc bản thân lực hấp dẫn có một số tính chất kỳ lạ có thể là những lời giải thích khả thi", nhà nghiên cứu Riess nói.

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng 3 phương pháp khác nhau để đo một số liệu cụ thể, đó là khoảng cách từ Trái Đất tới các thiên hà - nơi một loại sao biến quang gọi là Cepheid được ghi nhận. Các phép đo của James Webb và Hubble đều thống nhất với nhau.

Tốc độ giãn nở của vũ trụ, một con số được gọi là hằng số Hubble, được đo bằng km/s trên mỗi megaparsec, tương đương với khoảng cách bằng 3,26 triệu năm ánh sáng. Một năm ánh sáng là khoảng cách ánh sáng di chuyển trong 1 năm, tức 9,5 nghìn tỷ km.

Theo mô hình chuẩn của vũ trụ học, giá trị của hằng số Hubble phải vào khoảng 67-68. Dữ liệu của Hubble và Webb đưa ra giá trị trung bình là khoảng 73 với phạm vi khoảng 70-76.

Sự kiện Big Bang cách đây 13-14 tỷ năm đánh dấu khởi đầu của vũ trụ và vũ trụ đã giãn nở kể từ đó. Các nhà khoa học vào năm 1998 đã tiết lộ rằng sự giãn nở này thực sự đang tăng tốc với lý do được đưa ra là do năng lượng tối.