Space.com ngày 2.9 đưa tin, các nhà nghiên cứu Ke-Pan Xie và Kiyoharu Kawana, từ Trung tâm Vật lý Lý thuyết tại Đại học Quốc gia Seoul, Hàn Quốc, đã nghĩ ra một lý thuyết mới để giải thích nguồn gốc của vật chất tối và cách chúng thống trị vũ trụ.
Vật chất tối - chất bí ẩn tạo ra lực hấp dẫn nhưng không tương tác với ánh sáng - có thể được tạo thành từ các hố đen nhỏ trong vũ trụ. Và theo lý thuyết mới, những hố đen đó có thể được tạo ra từ các quả bóng Fermi hay còn gọi là túi lượng tử - gồm các hạt hạ nguyên tử được gọi là fermion, đã kết dính lại với nhau trong giai đoạn sơ khai của vũ trụ.
Hố đen, giống như vật chất tối, không phát ra ánh sáng và là một giải thích tự nhiên cho vật chất tối. Nhưng các nhà thiên văn học từ lâu đã biết rằng các hố đen khối lượng sao thông thường không thể giải thích được vật chất tối của vũ trụ. Bởi vì số lượng các ngôi sao đã hình thành trong lịch sử vũ trụ quá ít để tạo ra số lượng hố đen đủ để hình thành khối lượng vật chất tối lớn đến như vậy.
Nhưng trong những khoảnh khắc đầu tiên của vũ trụ, đã xảy ra một số sự kiện đáng kinh ngạc. Có lẽ một điều gì xảy ra hồi đó đã tạo ra hàng nghìn tỉ hố đen nhỏ. Những hố đen đó có thể tồn tại cho đến ngày nay và có khả năng giải được câu đố về vật chất tối.
Các nhà nghiên cứu cho biết, fermion là một loại hạt tạo nên vật chất trong vũ trụ. Ví dụ, các electron, proton và neutron tạo nên các nguyên tử trong cơ thể bạn đều là fermion. Trong vũ trụ sơ khai, các hạt fermion này di chuyển tự do trong trường vô hướng - một thực thể cơ lượng tử bao trùm tất cả không gian. Khi vũ trụ giãn nở và nguội đi, trường vô hướng trải qua quá trình chuyển pha. Khi quá trình đó diễn ra, các hạt fermion sẽ kết dính lại với nhau và hình thành các quả bóng Fermi (túi lượng tử).
Những quả bóng Fermi này sau đó sẽ sụp đổ một cách thảm khốc, tạo thành số lượng hố đen khổng lồ. Những hố đen sau đó trải qua giai đoạn cuối của quá trình chuyển pha và tiếp tục tràn ngập vũ trụ dưới dạng vật chất tối.
Mặc đù đây chỉ là một ý tưởng, nhưng chúng ta rất cần những ý tưởng như vậy để làm nền tảng cho việc tìm hiểu về vũ trụ sơ khai cũng như bí ẩn xung quanh vật chất tối.