Một nghiên cứu mới từ Kính viễn vọng Không gian Spitzer của NASA cho thấy các thiên hà hình thành trong các khối vật chất tối. Cuộc khảo sát mới này của Spitzer cho thấy lượng vật chất tối xung quanh các thiên hà xa xôi là đáng ngạc nhiên.
Bắt đầu với rất nhiều vật chất tối, sau đó khuấy trong khí. Để hỗn hợp ngồi trong một lúc, và một thiên hà sẽ nổi lên khỏi bột.
Công thức đơn giản này để nướng các thiên hà không thể được thực hiện tại nhà, nhưng nó phản ánh những gì các nhà thiên văn học đang tìm hiểu về sự hình thành của thiên hà. Giống như nướng bánh mì với men, một chất bí ẩn trong vũ trụ gọi là vật chất tối là cần thiết cho một thiên hà phát triển.
Giờ đây, một nghiên cứu mới từ Kính viễn vọng Không gian Spitzer của NASA đang tinh chỉnh những gì được biết về thành phần thiết yếu này của các thiên hà. Nó gợi ý rằng không chỉ là vật chất tối cần thiết, mà một lượng vật liệu tối thiểu phải có mặt trước khi một thiên hà có thể hình thành. Ít hơn có nghĩa là không có thiên hà - tương đương vũ trụ với một ổ bánh mì thất bại.
Tiến sĩ Duncan Farrah thuộc Đại học Cornell, Ithaca, N.Y. Farrah là tác giả chính của một bài báo mô tả điều này và những phát hiện khác trong một số gần đây của Tạp chí Vật lý thiên văn.
Như tên gọi của nó, vật chất tối không phát ra ánh sáng, vì vậy không có kính viễn vọng thông thường nào có thể nhìn thấy nó. Cái gọi là vật chất bình thường, bao gồm thực vật và con người và tất cả các loại vật thể không gian, phát ra bức xạ điện từ hoặc ánh sáng. Có khoảng năm lần vật chất tối trong vũ trụ nhiều hơn vật chất bình thường.
Tuy nhiên, vật chất tối có khối lượng, điều đó có nghĩa là nó có thể tác động lực hấp dẫn lên vật chất bình thường.
Đồng tác giả của Dark Dark có lực hấp dẫn, do đó, nó kéo theo ngày càng nhiều vật chất tối bên cạnh gas khí gas bình thường, đồng tác giả Tiến sĩ Jason Surace thuộc Trung tâm Khoa học NASA Spitzer tại Viện Công nghệ California ở Pasadena. Chúng tôi biết rằng khí cuối cùng ngưng tụ thành các ngôi sao tạo nên các thiên hà, nhưng nghiên cứu của Spitzer cho thấy điều này không xảy ra cho đến khi vật chất tối đạt đến khối lượng tới hạn.
Farrah và các đồng nghiệp đã sử dụng dữ liệu từ cuộc khảo sát ngoài hồng ngoại diện rộng Spitzer để nghiên cứu hàng trăm vật thể ở xa, được gọi là các thiên hà hồng ngoại siêu nhỏ, nằm cách xa hàng tỷ năm ánh sáng. Những thiên hà trẻ này cực kỳ sáng và chứa rất nhiều hoạt động hình thành sao bụi bặm.
Ban đầu, các nhà nghiên cứu bắt đầu hiểu rõ hơn về cách các thiên hà trẻ và vật chất tối phát triển và tập hợp lại với nhau thành các cụm thiên hà trưởng thành khổng lồ thống trị vũ trụ ngày nay của chúng ta. Farrah Bạn có thể nghĩ rằng các thiên hà chỉ được phân phối ngẫu nhiên trên bầu trời, giống như ném một nắm cát xuống sàn, Farrah nói. Nhưng họ thì không, và lý do có thể là vật chất tối xung quanh các thiên hà trẻ đang thu hút nhau như keo.
Bằng cách xác định các thiên hà hồng ngoại siêu nhỏ đã bắt đầu kết hợp với nhau chặt chẽ như thế nào, Farrah và các đồng nghiệp của mình có thể gián tiếp đo được bao nhiêu vật chất tối mà keo Keo hiện diện. Việc nhóm càng chặt, vật chất tối càng có nhiều. Họ đã thực hiện tính toán này cho hai lô thiên hà ở các khoảng cách khác nhau từ Trái đất.
Điều đó khi họ nhận thấy điều gì đó kỳ lạ. Đối với mọi thiên hà họ nghiên cứu, dù ở cách xa, dường như có những khối vật chất tối xung quanh có cùng kích thước, tương đương với 10 nghìn tỷ khối lượng mặt trời. Do các nhà thiên văn học không tìm thấy bất kỳ thiên hà nào kết hợp với khối lượng vật chất tối dưới 10 nghìn tỷ mặt trời, họ tin rằng đại lượng này phải là mức tối thiểu cần thiết để một thiên hà hồng ngoại siêu nhỏ hình thành.
Những khối vật chất tối này có thể giống như những hạt giống sinh ra những thiên hà xa xôi này, ông Surace nói. Thiên hà tương tự trong vũ trụ gần đó của chúng ta hình thành theo một cách hoàn toàn khác, vì vậy những gì chúng ta đang học áp dụng cho một kỷ nguyên khác trong vũ trụ của chúng ta, lùi xa thời gian vũ trụ.
Liệu các loại thiên hà khác cũng có thể phát sinh theo những cách tương tự hay không là một câu hỏi đang diễn ra trong thiên văn học. Các nghiên cứu trước đây về các thiên hà có năng lượng cao được gọi là chuẩn tinh đã gợi ý rằng những vật thể đó cũng đòi hỏi một khối lượng tối thiểu của vật chất tối để phát triển. Chỉ trong trường hợp đó, các thiên hà mới bắt đầu, dough, cũng không phải là dày đặc, khoảng bốn đến năm nghìn tỷ khối lượng mặt trời.
Có vẻ như các nhà thiên văn học sẽ phải chờ thêm một thời gian nữa trước khi vũ trụ từ bỏ công thức nấu ăn gia đình được giữ tốt nhất của nó.
Nguồn gốc: NASA News Release
