Thứ 'ma quỷ' từ không gian khác xâm nhập, lởn vởn khắp Trái đất?

Từ lâu, nguồn gốc của vật chất tối là điều khiến các nhà khoa học đau đầu. Vật chất tối vô hình nhưng có nhiều bằng chứng về sự hiện diện của nó, thường là do tương tác giữa vật chất tối với những thứ nhìn thấy được.

Vật chất tối có thể chiếm phần lớn khối lượng vũ trụ. Chính Trái đất của chúng ta cũng đang lọt giữa một cơn bão vật chất tối, các " hạt ma quỷ" vô hình và vô hại của nó đang lởn vởn khắp không gian xung quanh chúng ta.

Nhóm nghiên cứu phối hợp giữa Trường ĐH Lyon (Pháp) với Trường ĐH Hàn Quốc, đã lắp ráp được nhiều mảnh ghép bí ẩn và tìm ra nguồn gốc khả dĩ nhất của "vật chất tối".

Các ứng viên hứa hẹn của vật chất tối là các axion, neutrino, và những hạt có khối lượng tương tác yếu. Nhưng nhóm nghiên cứu đã tìm hiểu khả năng có thể của các dạng hạt giả thuyết khác, như các hạt graviton có khối lượng.

Lý thuyết đề xuất là các hạt graviton có khối lượng được tạo ra trong các va chạm giữa vật chất thông thường trong môi trường nóng và đặc của vũ trụ sớm, trong khoảng thời gian vô cùng ngắn ngủi sau Big Bang. Dù các lý thuyết dự đoán sự tồn tại của chúng nhưng người ta chưa bao giờ quan sát một cách trực tiếp các hạt đó.

Tuy nhiên, theo nhà vật lý Giacomo Cacciapalia từ Trường ĐH Lyon (Pháp), tác giả chính của nghiên cứu, nếu graviton mang tính chất như thế, nó sẽ rất hiếm và không thể tạo thành thứ vật chất tối ngập đầy vũ trụ.

Các nhà khoa học cho rằng các graviton phải có khối lượng nhỏ hơn 1 megaelectronvolt (MeV), thấp hơn nhiều so với các hạt tạo ra vật chất thông thường. Ví dụ, 1 proton nặng tới 940 MeV.

Bên cạnh đó, nghiên cứu cũng tìm thấy những hấp dẫn giả định khi tìm kiếm bằng chứng về các chiều không gian khác - nơi mà một số nhà vật lý nghi ngờ tồn tại song song với không gian 3 chiều quan sát được và thời gian - thứ được coi là chiều không gian thứ tư.

Lý thuyết mới của nhóm nghiên cứu chỉ ra rằng khi lực hấp dẫn truyền qua các chiều không gian, nó hiện thực hóa vũ trụ chúng ta dưới dạng các hạt hấp dẫn lớn.

Những hạt này sẽ chỉ tương tác yếu với vật chất thông thường và vì vậy rất khó để được phát hiện. Cũng nhờ tương tác yếu, các hạt tạo nên vật chất tối phân rã chậm đến mức vẫn ổn định trong suốt thời gian tồn tại của vũ trụ.

Trong tương lai, những kết quả được nhóm nghiên cứu thu thập được này có thể truyền cảm hứng cho những nghiên cứu mới và những tính toán khám phá việc tạo ra các hạt graviton có khối lượng trong vũ trụ này.

Nhóm nghiên cứu tin rằng với các máy gia tốc hạt như Máy va chạm hình tròn tương lai tại Tổ chức Nghiên cứu Hạt nhân châu Âu (CERN) - dự kiến bắt đầu hoạt động vào năm 2035 - sẽ đủ mạnh mẽ để tìm kiếm bằng chứng trực tiếp từ các "hạt ma quỷ" này.

Mời các bạn xem video: Phi hành gia NASA làm rơi gương ngoài vũ trụ. Nguồn: VTV.

Thùy Dung (T.H)