Khám phá ra một cấu trúc vũ trụ khổng lồ trải dài 1,4 tỷ năm ánh sáng

Bình luận Văn Thiện • 08:35, 16/07/20

Trong khi lập các bản đồ 3D về vũ trụ, các nhà khoa học phát hiện một trong những cấu trúc vũ trụ lớn nhất từng được tìm thấy - một bức tường trải dài 1,4 tỷ năm ánh sáng và chứa hàng trăm ngàn thiên hà.

Trước đó, cấu trúc này, có tên là Bức tường Nam Cực (The South Pole Wall), không nhìn thấy được vì phần lớn của nó bị che lấp bởi ánh sáng rực rỡ của dải Ngân Hà - nơi nằm cách nó nửa tỷ năm ánh sáng.

Bức tường Nam Cực này có kích thước tương đương với cấu trúc vũ trụ lớn thứ 6 từng được biết đến là Bức tường Vĩ đại Sloan (Sloan Great Wall).

Các nhà thiên văn học từ lâu đã nhận thấy rằng các thiên hà không bị phân tán ngẫu nhiên trong vũ trụ mà kết tụ lại với nhau trong cái gọi là mạng vũ trụ với các chuỗi khí hydro khổng lồ trong đó các thiên hà như những viên ngọc lấp lánh gắn trên đó.

Trong bản đồ này, nhóm nghiên cứu đã khảo sát một khu vực được gọi là Khu vực Che khuất Thiên hà (Zone of Galactic Obscuration). Đây là một khu vực ở phía nam của bầu trời, trong đó ánh sáng rực rỡ của hệ Ngân Hà ngăn chặn phần lớn những gì phía sau và xung quanh nó.

Ông Daniel Pomarede, nhà nghiên cứu vũ trụ học tại Đại học Paris-Saclay, Pháp cho biết, các nhà vũ trụ học thường xác định khoảng cách đến các vật thể bằng cách sử dụng dịch chuyển đỏ, xảy ra khi một vật thể chuyển động ra xa Trái đất do sự giãn nở của vũ trụ.

Một bản đồ toàn bầu trời được phóng to ở Nam Cực, chỉ hiển thị bụi. Theo góc nhìn này, Bức tường Nam Cực không nhìn thấy được, mặc dù nó nằm gần khu phức hợp Chamaeleon, một khu vực hình thành sao lớn. Đường sáng bao quanh phía dưới hiển thị Vùng Che khuất Thiên hà.
Một bản đồ toàn bầu trời được phóng to ở Nam Cực, chỉ hiển thị bụi. Theo góc nhìn này, Bức tường Nam Cực không nhìn thấy được, mặc dù nó nằm gần khu phức hợp Chamaeleon, một khu vực hình thành sao lớn. Đường sáng bao quanh phía dưới hiển thị Vùng Che khuất Thiên hà. (Ảnh: D. Pomarede, R. B. Tully, R. Graziani, H. Courtois, Y. Hoffman, J. Lezmy)

Nhưng ông và các đồng nghiệp đã sử dụng một kỹ thuật hơi khác, nhìn vào vận tốc kỳ dị của các thiên hà. Phép đo này bao gồm dịch chuyển đỏ nhưng cũng tính đến chuyển động của các thiên hà xung quanh nhau khi chúng bị hút lẫn nhau bởi lực hấp dẫn.

Ưu điểm của phương pháp là nó có thể phát hiện khối lượng ẩn ảnh hưởng nghiêm trọng đến cách các thiên hà di chuyển và do đó phát hiện ra vật chất tối, thứ vô hình đó không phát ra ánh sáng nhưng tác dụng lực hấp dẫn lên bất cứ thứ gì gần đủ (Vật chất tối cũng chiếm phần lớn vật chất trong vũ trụ).

Bằng cách chạy các thuật toán tập trung vào chuyển động kỳ dị của các thiên hà, nhóm nghiên cứu có thể vẽ sơ đồ phân bố 3D của vật chất trong và xung quanh Vùng Che khuất Thiên hà. Phát hiện của họ được trình bày chi tiết trên The Astrophysical Journal.

Neta Bahcall, nhà vật lý thiên văn tại Đại học Princeton ở New Jersey, người không tham gia vào nghiên cứu cho rằng việc biết được vũ trụ trông như thế nào trên quy mô lớn như vậy giúp xác nhận các mô hình vũ trụ hiện tại của chúng ta.

Trong bài báo của mình, nhóm nghiên cứu thừa nhận rằng bản đồ của họ có thể chưa mô tả được toàn bộ Bức tường Nam Cực rộng lớn.

Họ viết: "Chúng tôi sẽ không chắc chắn về mức độ đầy đủ của nó, cũng không biết liệu có bất thường nào không, cho đến khi chúng tôi lập bản đồ vũ trụ ở quy mô lớn hơn đáng kể".

Vào năm 2014, Pomarede và các đồng nghiệp đã lập bản đồ siêu thiên hà Laniakea, tập hợp các thiên hà mà trong đó có hệ Ngân Hà của chúng ta cư trú. Lanaikea rộng 520 triệu năm ánh sáng và chứa khoảng 100 triệu tỷ mặt trời.

Trước đây, các nghiên cứu vũ trụ học cũng từng lập bản đồ của của cấu trúc to lớn nhất mà chúng ta biết đến hiện nay, Bức tường Vĩ đại Hercules-Corona Borealis, trải dài 10 tỷ năm ánh sáng - hơn một phần mười kích thước của vũ trụ nhìn thấy được.

Dịch chuyển đỏ là gì?

Dịch chuyển đỏ là một hiện tượng vật lý, trong đó ánh sáng phát ra từ các vật thể đang chuyển động ra xa khỏi người quan sát sẽ đỏ hơn. Hiện tượng này là hệ quả của hiệu ứng Doppler, khi các vạch phổ trong phần ánh sáng biểu kiến chuyển dịch về phía phổ đỏ do tần số sóng điện từ (của ánh sáng, sóng vô tuyến...) của các thiên hà, quasar hay các thiên thể xa khác bị giảm xuống. Từ đó mà xuất hiện tên "chuyển dịch đỏ". Chuyển dịch đỏ càng lớn thì vật thể quan sát chuyển động ra xa khỏi người quan sát càng nhanh.

Nhờ vào dịch chuyển đỏ mà người ta phát hiện ra các thiên hà đang chuyển động ra xa nhau hay rộng hơn là sự giãn nở vũ trụ "Metagalaxy", xác định chuyển động riêng của các sao đối với Trái Đất.

Ngược lại với chuyển dịch đỏ là chuyển dịch xanh.

Văn Thiện

Theo Space



BÀI CHỌN LỌC