Phát hiện 'sợi khí' liên kết thiên hà dài nhất vũ trụ

December 22,2020
Các nhà thiên văn học báo cáo phát hiện một sợi khí vô hình dài ít nhất 50 triệu năm ánh sáng kết nối ba cụm thiên hà xa xôi.
Ảnh chụp ba cụm thiên hà tạo nên siêu cấu trúc Abell 3391/95. Ảnh: Reiprich et al.

Ảnh chụp ba cụm thiên hà tạo nên siêu cấu trúc Abell 3391/95. Ảnh: Reiprich et al.

Khi vụ nổ lớn Big Bang thổi tung một đám mây khí bụi khổng lồ cách đây khoảng 13,8 tỷ năm, vật chất trong vũ trụ trải ra gần như đồng đều, nhưng vẫn có một số phần của đám mây dày đặc hơn một chút so với phần còn lại, tạo ra các "túi vật chất" chứa lực hấp dẫn mạnh hơn.

Theo thời gian, những túi này ngày càng tập trung vật chất, trở thành "vật chủ" của các thiên hà và cụm thiên hà. Đó là cách các nhà khoa học hiện nay giải thích về sự ra đời và tiến hóa của vũ trụ.

Theo lập luận này, các túi vật chất - nơi thiên hà và cụm thiên hà hình thành - không bị cô lập hoàn toàn mà được liên kết với nhau bằng những sợi khí mỏng. Các nhà thiên văn học tin rằng phần lớn vật chất "không thể nhìn thấy được" của vũ trụ đang ẩn náu bên trong những cấu trúc khó nắm bắt đó.

"Theo tính toán, hơn một nửa vật chất baryonic (vật chất tối chứa hạt baryon) trong vũ trụ của chúng ta được chứa đựng trong các sợi khí liên kết thiên hà. Đây chính là dạng vật chất tạo nên các ngôi sao và hành tinh", tác giả chính Thomas Reiprich, Giáo sư tại Viện Thiên văn Argelander thuộc Đại học Bonn của Đức, cho hay.

Do nhiều sợi khí bị kéo căng quá mỏng khi vật chất bị hút về phía thiên hà và cụm thiên hà, chúng gần như không thể nhìn thấy bằng các phương pháp quan sát truyền thống.

Bởi vậy, Reiprich cùng các cộng sự đã phát triển một công cụ mới, được gọi là eROSITA, bao gồm các máy dò cực nhạy có khả năng phát hiện bức xạ tia X nhỏ phát ra từ các sợi khí liên kết thiên hà. Công cụ eROSITA cũng có trường nhìn lớn giống như một ống kính góc rộng, cho phép quét một phần tương đối rộng lớn của bầu trời trong một phép đo duy nhất và ở độ phân giải cao.

Dựa trên các quan sát từ eROSITA, nhóm nghiên cứu đã tìm thấy một sợi khí mới liên kết ba cụm thiên hà xa xôi để tạo thành siêu cấu trúc Abell 3391/95, nằm cách Trái Đất khoảng 700 triệu năm ánh sáng. Sợi khí có chiều dài lên tới 50 triệu năm ánh sáng nhưng các nhà khoa học nghi ngờ họ mới chỉ nhìn vào một phần nhỏ của nó.

"Chúng tôi đã so sánh những quan sát mới với hình ảnh đồ họa từ một mô phỏng máy tính tái tạo lại quá trình tiến hóa của vũ trụ và cho kết quả rất giống nhau. Điều này cho thấy các mô hình được chấp nhận rộng rãi hiện nay về sự tiến hóa của vũ trụ là đúng", Reiprich nhấn mạnh.

Chi tiết nghiên cứu đã được xuất bản trên tạp chí Astronomy & Astrophysics hôm 17/12.

Đoàn Dương (Theo UPI)