Tôi nhớ đã xem bộ phim IMAX Hubble 3-D năm 2010 và thực sự há hốc mồm khi chế độ xem quay lại từ việc phóng to các ngôi sao và thiên hà xa xôi để hiển thị các cụm và siêu thiên hà đan xen như một mạng lưới, tạo ra cấu trúc quy mô lớn của Vũ trụ. Trong 3-D, cấu trúc trông giống như chuỗi xoắn kép DNA hoặc xương sống.
Giờ đây, một dự án mới nhằm lập bản đồ cấu trúc vũ trụ đã nhìn lại thời gian để tạo ra bản đồ 3 chiều hiển thị một phần của Vũ trụ như cách đây 9 tỷ năm. Nó cho thấy vô số thiên hà và cấu trúc quy mô lớn của các sợi và lỗ rỗng được tạo ra từ các nhóm thiên hà.
Bản đồ được tạo bởi dự án FastSound, đang khảo sát các thiên hà trong Vũ trụ bằng cách sử dụng Máy quang phổ đa đối tượng sợi quang mới (FMOS). Nhóm thực hiện công việc là từ Đại học Kyoto, Đại học Tokyo và Đại học Oxford.
Nhóm nghiên cứu nói rằng mặc dù họ có thể thấy rằng cụm thiên hà không trở lại mạnh mẽ khi Vũ trụ 4,7 tỷ năm tuổi như trong Vũ trụ ngày nay, tương tác hấp dẫn cuối cùng sẽ dẫn đến sự phân cụm phát triển đến mức hiện tại.
Bản đồ mới trải dài 600 triệu năm ánh sáng dọc theo hướng góc và hai tỷ năm ánh sáng theo hướng xuyên tâm. Cuối cùng, nhóm nghiên cứu sẽ khảo sát một khu vực có tổng diện tích khoảng 30 độ vuông trên bầu trời và sau đó đo khoảng cách chính xác tới khoảng 5.000 thiên hà cách xa hơn mười tỷ năm ánh sáng.
Đây không phải là bản đồ 3 chiều đầu tiên của Vũ trụ: Khảo sát bầu trời kỹ thuật số Sloan đã tạo ra một bản vào năm 2006 với độ bao phủ lên đến năm tỷ năm ánh sáng, và nó đã được cập nhật vào năm ngoái và một video bay được tạo ra, bạn có thể tạo ra xem ở trên Ngoài ra, đầu năm nay, Đại học Hawaii đã tạo ra một bản đồ video 3 chiều cho thấy cấu trúc vũ trụ quy mô lớn lên tới 300 triệu năm ánh sáng.
Nhưng dự án FastSound hy vọng sẽ tạo ra một bản đồ 3 chiều về Vũ trụ rất xa bằng cách bao phủ khối lượng của Vũ trụ cách xa hơn mười tỷ năm ánh sáng. FMOS là một hệ thống quang phổ trường rộng cho phép quang phổ cận hồng ngoại của hơn 100 vật thể cùng một lúc, với trường nhìn rộng đặc biệt khi kết hợp với khả năng thu thập ánh sáng của gương chính 8.2 mét của kính viễn vọng.
Bản đồ được phát hành hôm nay chỉ là lần đầu tiên từ FastSound. Bản đồ 3 chiều cuối cùng của Vũ trụ xa xôi sẽ đo chính xác chuyển động của các thiên hà và sau đó đo tốc độ tăng trưởng của cấu trúc quy mô lớn như một phép thử của thuyết tương đối rộng Einstein Einstein.
Mặc dù các nhà khoa học biết rằng sự giãn nở của Vũ trụ đang tăng tốc, nhưng họ không biết tại sao - đó là từ năng lượng tối hay liệu trọng lực trên quy mô vũ trụ có thể khác với thuyết tương đối rộng, bí ẩn này là một trong những câu hỏi lớn nhất trong vật lý đương đại và thiên văn học. So sánh bản đồ 3D của Vũ trụ trẻ với các dự đoán về thuyết tương đối rộng cuối cùng có thể tiết lộ cơ chế cho sự tăng tốc bí ẩn của Vũ trụ.
Nhóm nghiên cứu cho biết bản đồ 3 chiều của họ được hiển thị trong bản phát hành này sử dụng thước đo khoảng cách com cominging thay vì khoảng cách di chuyển nhẹ. Họ đã giải thích:
Khoảng cách di chuyển ánh sáng đề cập đến thời gian đã trôi qua từ kỷ nguyên của thiên hà xa xôi được quan sát đến hiện tại, nhân với tốc độ ánh sáng. Vì tốc độ ánh sáng luôn không đổi đối với bất kỳ người quan sát nào, nó mô tả khoảng cách của con đường mà một photon đã đi. Tuy nhiên, sự giãn nở của Vũ trụ làm tăng chiều dài của con đường mà photon đi trong quá khứ. Khoảng cách hài lòng, khoảng cách hình học trong Vũ trụ hiện tại, tính đến hiệu ứng này. Do đó, khoảng cách comoving luôn lớn hơn khoảng cách di chuyển ánh sáng tương ứng.
Trong hình ảnh chính ở trên từ FastSound, màu sắc của các thiên hà biểu thị tốc độ hình thành sao của chúng, tức là, tổng khối lượng sao được tạo ra trong một thiên hà mỗi năm. Sự tăng màu trong màu nền biểu thị mật độ số của các thiên hà; sự phân bố khối lượng cơ bản (bị chi phối bởi vật chất tối vô hình chiếm khoảng 30% tổng năng lượng trong Vũ trụ) và nó sẽ trông như thế nào nếu chúng ta có thể nhìn thấy nó. Phần dưới của hình cho thấy các vị trí tương đối của các khu vực Khảo sát bầu trời kỹ thuật số FastSound và Sloan (SDSS), cho thấy dự án FastSound đang lập bản đồ Vũ trụ xa hơn so với bản đồ 3D SDSS của Vũ trụ gần đó.
Nguồn: Kính thiên văn Subaru
