Vật chất tối là thứ bí ẩn, bởi vì chúng ta có thể thực sự có thể nhìn thấy nó. Nhưng điều đó đã khiến các nhà khoa học ngừng nghiên cứu và đưa ra giả thuyết về nó. Một giả thuyết cho rằng nên có các cấu trúc dây tóc của vật chất tối nối các thiên hà. Các nhà khoa học từ Đại học Waterloo lần đầu tiên đã bắt chước một trong những sợi vật chất tối đó.
Hai nhà khoa học, Seth D. Epps và Michael J. Hudson, trình bày kết quả của họ trong một bài báo tại Thông báo hàng tháng của Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia.
Lý thuyết dự đoán rằng các sợi của vật chất tối kết nối các thiên hà với nhau, bằng cách tiếp cận từ quầng sáng vật chất tối của một thiên hà đến cùng một quầng sáng trong một thiên hà khác. Các nhà nghiên cứu khác đã tìm thấy các sợi vật chất tối kết nối toàn bộ cụm thiên hà, nhưng đây là lần đầu tiên các sợi tơ được chụp ảnh giữa các thiên hà riêng lẻ.
Hình ảnh này đưa chúng ta vượt ra ngoài dự đoán về một cái gì đó chúng ta có thể nhìn thấy và đo lường. - Mike Hudson, Đại học Waterloo
Ông Mike Hudson, giáo sư thiên văn học tại Đại học Waterloo cho biết, trong nhiều thập kỷ, các nhà nghiên cứu đã dự đoán sự tồn tại của các sợi vật chất tối giữa các thiên hà hoạt động giống như một cấu trúc thượng tầng giống như mạng lưới kết nối các thiên hà với nhau. Hình ảnh này đưa chúng ta vượt ra ngoài dự đoán về một cái gì đó chúng ta có thể nhìn thấy và đo lường.
Vật chất tối chiếm khoảng 25% vũ trụ. Nhưng nó không tỏa sáng, phản xạ hoặc tương tác với ánh sáng theo bất kỳ cách nào, vì vậy nó khó học. Cách duy nhất chúng ta thực sự có thể nghiên cứu nó là bằng cách quan sát trọng lực. Trong nghiên cứu này, cặp nhà thiên văn học đã sử dụng kỹ thuật thấu kính hấp dẫn yếu.
Thấu kính hấp dẫn yếu phụ thuộc vào hiệu ứng khối lượng có trên ánh sáng. Đủ khối lượng tập trung trong vật chất tối tiền cảnh trong trường hợp này, bộ phận này sẽ làm cong ánh sáng từ các nguồn ở xa phía sau.
Khi làm việc với một cái gì đó lớn như một Hố đen siêu lớn, thấu kính hấp dẫn khá rõ rệt. Nhưng các sợi thiên hà từ thiên hà tới vật chất tối có mật độ nhỏ hơn nhiều so với lỗ đen, do đó hiệu ứng riêng lẻ của chúng là rất nhỏ. Những gì các nhà thiên văn học cần là dữ liệu kết hợp từ nhiều cặp thiên hà để phát hiện thấu kính hấp dẫn yếu.
Chìa khóa của nghiên cứu này là Kính thiên văn Canada-Pháp-Hawaii. Nó đã thực hiện một cuộc khảo sát bầu trời nhiều năm đặt nền móng cho nghiên cứu này. Các nhà nghiên cứu đã kết hợp hình ảnh thấu kính của hơn 23.000 cặp thiên hà cách xa 4,5 tỷ năm ánh sáng. Hình ảnh tổng hợp thu được cho thấy cầu nối dây tóc giữa hai thiên hà.
Bằng cách sử dụng kỹ thuật này, chúng tôi không chỉ có thể thấy rằng các sợi vật chất tối này trong vũ trụ tồn tại, chúng tôi còn có thể thấy mức độ mà các sợi này kết nối các thiên hà với nhau. - Seth D. Epps, Đại học Waterloo
Chúng ta vẫn không biết vật chất tối là gì, nhưng thực tế là các nhà khoa học đã có thể dự đoán những sợi tơ này, và sau đó thực sự tìm thấy chúng, cho thấy rằng chúng ta đang tiến bộ hiểu được nó.
Chúng tôi đã biết về cấu trúc quy mô lớn của Vũ trụ trong một thời gian và chúng tôi biết rằng vật chất tối là một phần lớn của nó. Các thiên hà có xu hướng tụ lại với nhau, dưới ảnh hưởng của vật chất tối hấp dẫn. Tìm một cây cầu vật chất tối giữa các thiên hà là một khám phá hấp dẫn. Nó ít nhất lấy một chút bí ẩn ra khỏi vật chất tối.
