Tín dụng hình ảnh: NASA
Các quan sát trên phạm vi rộng của Vũ trụ sơ khai đã tạo ra một chuỗi thiên hà kỳ lạ dài 300 triệu năm ánh sáng, thách thức các lý thuyết hiện tại về sự tiến hóa của Vũ trụ ngay sau Vụ nổ lớn. Các nhà thiên văn học đã phát hiện ra chuỗi thiên hà cách xa hơn 10 tỷ năm ánh sáng, so sánh nó với các mô phỏng siêu máy tính của Vũ trụ sơ khai, vốn không thể tái tạo được chuỗi này sớm như vậy. Bước tiếp theo của nghiên cứu này sẽ là lập bản đồ một khu vực trên bầu trời lớn gấp mười lần để có được ý tưởng tốt hơn về cấu trúc quy mô lớn của Vũ trụ.
Các quan sát kính viễn vọng trường rộng của điều khiển từ xa và do đó là vũ trụ thời kỳ đầu, nhìn lại thời điểm khi nó còn 1/5 so với thời điểm hiện tại (redshift = 2,38), đã phát hiện ra một chuỗi thiên hà khổng lồ dài khoảng 300 triệu năm ánh sáng. Cấu trúc mới này thách thức các mô hình hiện tại về cách thức Vũ trụ phát triển, có thể giải thích làm thế nào một chuỗi lớn này có thể hình thành sớm như vậy.
Chuỗi này có kích thước tương đương với Thiên hà vĩ đại của Thiên hà, được tìm thấy trong Vũ trụ gần đó bởi Tiến sĩ John Huchra và Tiến sĩ Margaret Geller vào năm 1989. Đây là lần đầu tiên các nhà thiên văn học có thể lập bản đồ một khu vực trong vũ trụ lớn đủ để tiết lộ một cấu trúc thiên hà như vậy.
Chuỗi được phát hiện bởi Tiến sĩ Povilas Palunas (Đại học Texas, ở Austin, Texas), Tiến sĩ Paul Francis (Đại học Quốc gia Úc, Canberra, Úc), Tiến sĩ Harry Teplitz (Viện Công nghệ California ở Pasadena), Tiến sĩ Gerard Williger (Đại học Johns Hopkins, Baltimore, Md.) Và Tiến sĩ Bruce E. Woodgate (Trung tâm bay không gian Goddard của NASA, Greenbelt, Md.). Những quan sát ban đầu được thực hiện với Kính viễn vọng Blanco 4 m (159 inch) tại Đài quan sát liên Mỹ Cerro Tololo của Tổ chức Khoa học Quốc gia ở Chile và được xác nhận với Kính viễn vọng Anglo-Australia 3,9 inch tại Siding Spring Đài thiên văn ở miền đông Australia. Nhóm nghiên cứu trình bày phát hiện của mình ngày hôm nay tại cuộc họp của Hiệp hội Thiên văn học Mỹ ở Atlanta, Georgia và một bài báo mô tả công trình này sẽ xuất hiện trên Tạp chí Vật lý Thiên văn vào tháng Hai.
Chuỗi nằm cách xa 10.800 triệu năm ánh sáng theo hướng của chòm sao nam Grus (Sếu). Các khoảng cách ánh sáng di chuyển trong một năm, gần sáu nghìn tỉ dặm hoặc 9,5 nghìn tỉ km., Là một năm ánh sáng, vì vậy chúng ta thấy chuỗi như nó xuất hiện 10,8 tỷ năm về trước. Nó dài ít nhất 300 triệu năm ánh sáng và rộng khoảng 50 triệu năm ánh sáng. (Tham khảo Phim 1 và Hình 3 và 4 về khái niệm chuỗi nghệ sĩ.) Các nhà thiên văn học đã phát hiện 37 thiên hà và một quasar trong chuỗi, nhưng gần như chắc chắn còn nhiều hơn thế, Palunas nói. Chuỗi có lẽ chứa hàng ngàn thiên hà. (Tham khảo Hình ảnh 1 để biết khái niệm nghệ sĩ về các thiên hà này và Hình ảnh 5 để biết sơ đồ vị trí của chúng trên bầu trời.)
Woodgate Chúng ta đang chứng kiến chuỗi này giống như khi Vũ trụ chỉ bằng 1/5 so với thời đại hiện nay, Woodgate nói. Đó là, chúng ta đang nhìn lại bốn phần năm chặng đường của sự khởi đầu của Vũ trụ là kết quả của Vụ nổ lớn.
Nhóm nghiên cứu đã so sánh các quan sát của họ với các mô phỏng siêu máy tính của Vũ trụ sơ khai, không thể tái tạo chuỗi lớn như vậy. Các mô phỏng cho chúng ta biết rằng bạn không thể đưa vấn đề vào Vũ trụ sơ khai và sắp xếp nó thành chuỗi lớn như vậy, ông Paul nói. Đơn giản là đã có đủ thời gian kể từ Vụ nổ lớn để nó hình thành nên cấu trúc khổng lồ này.
Đây là dự đoán tốt nhất của chúng tôi lúc này là nó có hiệu ứng đỉnh băng, anh nói. Tất cả những gì chúng ta đang thấy là một vài thiên hà sáng nhất. Rằng có lẽ ít hơn 1% so với những gì mà thực sự ngoài kia, phần lớn là vật chất tối vô hình bí ẩn. Có thể là vật chất tối không được sắp xếp giống như các thiên hà chúng ta đang thấy. Gần đây, bằng chứng đã tích lũy cho sự hiện diện của vật chất tối trong Vũ trụ, một dạng vật chất vô hình chỉ có thể phát hiện được nhờ lực hấp dẫn mà nó tác động lên vật chất thông thường (và ánh sáng). Có nhiều khả năng cho vật chất tối có thể là gì, nhưng bản chất thực sự của nó hiện chưa rõ.
Trong những năm gần đây, Đức Phanxicô giải thích, người ta đã phát hiện ra rằng trong Vũ trụ địa phương, vật chất tối được phân bố trên quy mô lớn theo cách tương tự như các thiên hà, thay vì vón cục hơn, hoặc ít hơn. Nhưng quay trở lại 10 tỷ năm và nó có thể là một câu chuyện rất khác. Các thiên hà có thể hình thành ở trung tâm của các đám mây vật chất tối. Nhưng trong Vũ trụ sơ khai, hầu hết các thiên hà vẫn chưa hình thành và hầu hết các đám mây vật chất tối sẽ không chứa một thiên hà.
Để giải thích kết quả của chúng tôi, người Bỉ nói rằng, các đám mây vật chất tối nằm trong các chuỗi phải hình thành các thiên hà, trong khi các đám mây vật chất tối ở nơi khác không làm như vậy. Chúng tôi không biết tại sao điều này lại xảy ra - nó không phải là những gì người mẫu dự đoán.
Để theo dõi nghiên cứu này, các nhà thiên văn học cho biết, bước tiếp theo là lập bản đồ diện tích bầu trời lớn gấp mười lần, để có được ý tưởng tốt hơn về cấu trúc quy mô lớn. Một số khảo sát như vậy hiện đang được tiến hành. Nghiên cứu được tài trợ bởi NASA và Đại học Quốc gia Úc.
Nguồn gốc: NASA News Release
