Thiên hà Milky Way, có đường kính 100.000 đến 180.000 năm ánh sáng (31 - 55 kiloparsec) và chứa 100 đến 400 tỷ ngôi sao, rất lớn đến nỗi nó làm cho tâm trí khó chịu. Chưa hết, khi nói đến cấu trúc quy mô lớn của Vũ trụ, thiên hà của chúng ta chỉ đơn thuần là một giọt nước trong thùng. Nhìn xa hơn, các nhà thiên văn học đã lưu ý rằng các thiên hà hình thành các cụm, lần lượt tạo thành các siêu đám mây - cấu trúc lớn nhất được biết đến trong Vũ trụ.
Siêu sao trong đó thiên hà của chúng ta cư trú được gọi là Siêu sao Laniakea, trải dài 500 triệu năm ánh sáng. Nhưng nhờ một nghiên cứu mới của một nhóm các nhà thiên văn học Ấn Độ, một siêu sao mới vừa được xác định khiến tất cả những người được biết đến trước đây phải xấu hổ. Được biết đến với cái tên Saraswati, siêu sao này có đường kính hơn 650 triệu năm ánh sáng (200 megapixel), khiến nó trở thành một trong những cấu trúc quy mô lớn nhất trong Vũ trụ được biết đến.
Nghiên cứu, gần đây đã xuất hiện trong Tạp chí Vật lý thiên văn dưới tựa đề Sar Sarwwati: Một siêu khổng lồ ~ 200 Megaparsec Quy mô siêu máy tính, được thực hiện bởi các nhà thiên văn học từ Trung tâm Thiên văn học & Vật lý thiên văn (IUCAA) và Viện Nghiên cứu và Giáo dục Khoa học Ấn Độ (IISER), với sự hỗ trợ của một số trường đại học Ấn Độ.
Vì lợi ích của nghiên cứu, nhóm nghiên cứu đã dựa vào dữ liệu thu được từ Khảo sát bầu trời kỹ thuật số Sloan (SDSS) để kiểm tra cấu trúc quy mô lớn của Vũ trụ. Trước đây, các nhà thiên văn học đã phát hiện ra rằng vũ trụ được tập hợp theo thứ bậc, với các thiên hà được sắp xếp thành cụm, siêu đám, tấm, tường và dây tóc. Chúng được ngăn cách bởi các khoảng trống vũ trụ bao la, cùng nhau tạo nên cấu trúc Web vũ trụ rộng lớn của Vũ trụ.
Các siêu sao, là cấu trúc kết hợp lớn nhất trong Mạng vũ trụ, về cơ bản là các chuỗi thiên hà và cụm thiên hà có thể kéo dài hàng trăm triệu năm ánh sáng và chứa hàng nghìn tỷ ngôi sao. Cuối cùng, nhóm nghiên cứu đã tìm thấy một siêu sao nằm cách Trái đất khoảng 4 tỷ (1226 megapixel) - trong chòm sao Song Ngư - rộng 600 triệu năm ánh sáng và có thể chứa khối lượng tương đương hơn 20 triệu tỷ mặt trời.
Họ đã đặt cho siêu sao này cái tên là Sar Sarwwi, tên của một dòng sông cổ đóng vai trò quan trọng trong sự xuất hiện của nền văn minh Ấn Độ. Saraswait cũng là tên của một nữ thần được tôn thờ ở Ấn Độ ngày nay với tư cách là người giữ các dòng sông thiên thể và nữ thần tri thức, âm nhạc, nghệ thuật, trí tuệ và thiên nhiên. Phát hiện này đặc biệt đáng ngạc nhiên, khi thấy Saraswati già hơn dự kiến.
Về cơ bản, siêu sao xuất hiện trong dữ liệu SDSS như khi nó có vũ trụ khoảng 10 tỷ năm tuổi. Vì vậy, Saraswati không chỉ là một trong những siêu sao lớn nhất được phát hiện cho đến nay, mà sự tồn tại của nó còn đặt ra một số câu hỏi nghiêm trọng về các mô hình vũ trụ hiện tại của chúng ta. Về cơ bản, mô hình chiếm ưu thế cho sự tiến hóa vũ trụ không dự đoán rằng một cấu trúc thượng tầng như vậy có thể tồn tại khi Vũ trụ được 10 tỷ năm tuổi.
Được biết đến như là mô hình của Cold Cold Dark Matter, lý thuyết này dự đoán rằng các cấu trúc nhỏ (tức là các thiên hà) được hình thành đầu tiên trong Vũ trụ và sau đó tập hợp thành các cấu trúc lớn hơn. Trong khi các biến thể trong mô hình này tồn tại, không ai dự đoán rằng thứ gì đó lớn như Saraswati có thể tồn tại 4 tỷ năm trước. Bởi vì điều này, phát hiện này có thể yêu cầu các nhà thiên văn học phải suy nghĩ lại về lý thuyết của họ về cách thức Vũ trụ trở thành như ngày nay.
Nói một cách đơn giản, siêu sao Saraswati hình thành vào thời điểm Năng lượng tối bắt đầu thống trị sự hình thành cấu trúc, thay thế trọng lực là lực lượng chính định hình sự tiến hóa vũ trụ. Như Joydeep Bagchi, một nhà nghiên cứu từ IUCAA và là tác giả chính của bài báo, đồng tác giả Shishir Sankhyayan (của IISER) đã giải thích trong thông cáo báo chí của IUCAA:
‘Chúng tôi đã rất ngạc nhiên khi phát hiện ra siêu sao khổng lồ giống như thiên hà này. Siêu sao này rõ ràng được nhúng vào một mạng lưới lớn các sợi vũ trụ được vạch ra bởi các cụm và các lỗ rỗng lớn. Trước đây chỉ có một vài siêu đám tương đối lớn đã được báo cáo, ví dụ ’Shapley Concentration, hay‘ Sloan Great Wall, trong vũ trụ gần đó, trong khi siêu sao ‘Saraswati đấm thì xa hơn. Công việc của chúng tôi sẽ giúp làm sáng tỏ câu hỏi khó hiểu; Làm thế nào quy mô cực lớn như vậy, sự cải thiện mật độ vật chất nổi bật đã hình thành hàng tỷ năm trước khi Năng lượng tối bí ẩn mới bắt đầu thống trị sự hình thành cấu trúc.
Như vậy, việc phát hiện ra siêu sao khổng lồ nhất này có thể làm sáng tỏ về cách thức và thời điểm Dark Energy đóng vai trò quan trọng trong sự hình thành siêu sao. Nó cũng mở ra cơ hội cho các lý thuyết vũ trụ học khác cạnh tranh với mô hình CDM, có thể đưa ra những lời giải thích phù hợp hơn về lý do tại sao Saraswati có thể tồn tại 10 tỷ năm sau Vụ nổ lớn.
Một điều là suy nghĩ rõ ràng: khám phá này đại diện cho một cơ hội thú vị cho nghiên cứu mới về sự hình thành và tiến hóa vũ trụ. Và với sự hỗ trợ của các thiết bị mới và các phương tiện quan sát, các nhà thiên văn học sẽ có thể nhìn vào Saraswait và các siêu sao khác chặt chẽ hơn trong những năm tới và nghiên cứu cách chúng ảnh hưởng đến môi trường vũ trụ của chúng.
