Giống như những con ruồi bị mắc kẹt trong mạng nhện tơ tằm, các hạt ma quái được gọi là neutrino bị vướng vào một mạng lưới các thiên hà vũ trụ.
Họ gần như không có khối lượng. Họ vượt qua như xuất hiện hạ nguyên tử thông qua các vấn đề khác, hầu như không tương tác với nó.
Chưa hết, những hạt bí ẩn này đã làm thay đổi căn bản tiến trình của vũ trụ, nghiên cứu mới tiết lộ.
Nhìn vào hơn 1 triệu thiên hà, các nhà khoa học xác định lực hấp dẫn của neutrino ảnh hưởng tinh tế đến các vị trí nơi các thiên hà kết hợp lại sau Vụ nổ lớn. Các kết quả cung cấp một cái nhìn thoáng qua về những gì các nhà khoa học nghĩ là khoảnh khắc quan sát sớm nhất sau Vụ nổ lớn.
Kết quả mới "tăng thêm sức mạnh cho niềm tin của chúng tôi rằng chúng tôi thực sự hiểu vũ trụ phát triển như thế nào sau khoảng một giây sau Vụ nổ lớn", Dan Green, nhà nghiên cứu vũ trụ học tại Đại học California San Diego cho biết.
Từ mớ hỗn độn nóng bỏng đến web ma
Ngay sau Vụ nổ lớn, vũ trụ là một mớ hỗn độn của neutrino, electron, neutron, proton và photon. Một giây sau, neutrino - hạt nhẹ nhất và ít tương tác nhất - là những hạt đầu tiên tách khỏi phần còn lại của vật chất, và phóng to vào không gian giãn nở của vũ trụ với tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng. Các nhà khoa học gọi sự phân phối neutrino đầu tiên này là nền neutrino vũ trụ.
Tiến nhanh khoảng 380.000 năm và vũ trụ đủ nguội để các proton và electron tụ lại thành các nguyên tử và giải phóng ánh sáng đầu tiên của vũ trụ - nền vi sóng vũ trụ. Sự mở rộng nhanh chóng ra bên ngoài của các hạt chậm lại khi các nguyên tử, bị lực hấp dẫn kéo theo, bắt đầu tụ lại với nhau. Làm thêm giờ, các thiên hà được gieo vào các cụm lớn hơn, mật độ cao nhất, cuối cùng tạo thành mạng lưới các thiên hà có thể nhìn thấy trên khắp vũ trụ ngày nay.
Nền vi sóng vũ trụ có thể cung cấp một cái nhìn thoáng qua về sự phân bố ban đầu của vật chất trong vũ trụ khá sớm. Nhưng các proton và electron không phải là những thứ duy nhất ảnh hưởng đến cấu trúc của vũ trụ - neutrino cũng đóng một vai trò.
Bởi vì neutrino lần đầu tiên rời khỏi súp các hạt và hầu như không tương tác với bất cứ thứ gì kể từ đó, chúng xuất hiện ở những vị trí hơi khác so với các khối nguyên tử. Điều này, các nhà khoa học đưa ra giả thuyết, để lại một hiệu ứng nhẹ nhưng có thể nhìn thấy trên cấu trúc của mạng lưới vũ trụ. Bằng cách nghiên cứu 1,2 triệu thiên hà, các nhà khoa học xác nhận rằng lực hấp dẫn của neutrino làm thay đổi một chút cấu trúc của web. Kết quả của họ đã được công bố vào ngày 25 tháng 2 trên tạp chí Nature Vật lý.
Trước đây, các nhà khoa học chỉ nhìn thấy gợi ý gián tiếp về hiệu ứng của neutrino trong nền vi sóng vũ trụ. "Đây là mảnh bằng chứng đầu tiên từ sự phân bố vật chất và thiên hà", Green nói với Live Science
Trong khi nền vi sóng vũ trụ cung cấp ảnh chụp nhanh vũ trụ sau vài trăm nghìn năm, nền neutrino vũ trụ có thể tạo lại một nghìn giây đầu tiên, cung cấp cái nhìn sớm nhất về vũ trụ quan sát được.
Ngày nay, neutrino tiếp tục trốn tránh các nhà khoa học nghiên cứu về chúng, vì chúng tương tác rất yếu với các nguyên tử, vật chất tối và thậm chí các neutrino khác. Kết quả mới, cho thấy sự tương tác yếu ớt giữa neutrino và vật chất, cũng có thể giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về các hạt khó nắm bắt này trên quy mô nhỏ hơn ở đây trên Trái đất, Green nói với Live Science.
"Có mối liên hệ chặt chẽ giữa các nghiên cứu quy mô lớn và quy mô nhỏ về neutrino", Bill Louis, nhà vật lý tại Phòng thí nghiệm quốc gia Los Alamos, người không tham gia vào nghiên cứu mới cho biết. "Kết hợp các nghiên cứu quy mô lớn và quy mô nhỏ sẽ giúp chúng tôi hiểu thêm về cả neutrino và vũ trụ học."
Phát hiện này thậm chí có thể giúp xác định xem có loại neutrino nào khác ngoài ba loại đã được biết hay không, Louis nói với Live Science.
