Công bố bản đồ lịch sử vũ trụ lớn nhất từ trước tới nay

Một nhóm các nhà thiên văn học quốc tế thuộc Dự án thăm dò bầu trời kỹ thuật số Sloan (SDSS) đã tạo ra bản đồ quy mô lớn đầu tiên về cấu trúc của vũ trụ, giúp thúc đẩy nghiên cứu về năng lượng tối cũng như giải mã những bí ẩn về sự giãn nở của vũ trụ.

Để tạo ra bản đồ này, nhóm nghiên cứu quy tụ các chuyên gia đến từ nhiều nước đã sử dụng Kính thiên văn Sloan để quan sát một số lượng lớn các chuẩn tinh, những thiên thể cực sáng và cách Trái Đất vô cùng xa.

Khi vật chất và năng lượng rơi vào hố đen của một chuẩn tinh, chúng được hun nóng đến nhiệt độ cao và bắt đầu phát sáng. Các kính viễn vọng ở Trái Đất bắt được các luồng sáng này và từ đó các nhà khoa học sẽ tính toán được khoảng cách của những chuẩn tinh, sau đó dựa vào thông tin trên để tạo ra một bản đồ không gian 3 chiều về vị trí của các chuẩn tinh.

Các chuẩn tinh cách Trái Đất xa đến mức khi ánh sáng bắt đầu rời đi từ các thiên thể này, vũ trụ hình thành được khoảng 3-7 tỷ năm, thời điểm đó Trái Đất vẫn chưa tồn tại.

Các nhà khoa học dùng kính thiên văn Sloan để quan sát một số lượng lớn các chuẩn tinh và những thiên thể cực sáng. (Ảnh minh họa: apod.nasa.gov).

Đây là giai đoạn đặc biệt quan trọng vì nó khởi điểm cho thời kỳ mà sự giãn nở của vũ trụ chuyển từ trạng thái giảm tốc sang tăng tốc. Tìm hiểu chính xác bản chất của sự chuyển giao này có thể dẫn tới giải mã bản chất của "vật chất tối" - thành tố chi phối vũ trụ ở thời điểm hiện tại.

Trong 2 năm đầu của thực hiện Khảo sát mở rộng về quang phổ dao động Baryon (eBOSS) thuộc dự án SDSS, các nhà thiên văn học đo lường các vị trí không gian 3 chiều chính xác của hơn 147.000 chuẩn tinh.

Và để sử dụng bản đồ này trong nghiên cứu lịch sử giãn nở của vũ trụ, các nhà khoa học cần "số đo" của các dao động âm Baryon (BAO), một hiện tượng kỳ lạ xảy ra trong vũ trụ và để lại những "vệt" sóng âm thanh không gian.

Ở giai đoạn mới hình thành, khi kết cấu vũ trụ cô đặc và nóng hơn nhiều so với ngày nay, trong không gian tồn tại các sóng âm thanh di chuyển.

Tuy nhiên, vào thời điểm vũ trụ 380.000 năm tuổi, sự thay đổi đột ngột của điều kiện môi trường khiến các sóng âm thanh này "đông cứng" tại chỗ và để lại dấu vết trong không gian 3 chiều của vũ trụ cho đến ngày nay.

Các chuyên gia cũng cho biết nghiên cứu mới củng cố mô hình vũ trụ học tiêu chuẩn được giới nghiên cứu xây dựng trong 20 năm qua.

Theo đó, vũ trụ hoạt động theo những gì nhà bác học Albert Einstein lập luận trong Thuyết tương đối, song bao gồm những yếu tố khác mà hiện các nhà khoa học vẫn chưa thể đánh giá rõ ràng.

Dự án xây dựng bản đồ vũ trụ hiện vẫn đang trong giai đoạn hoàn thiện. Thí nghiệm eBOSS sử dụng Kính thiên văn Sloan tại Trạm quan sát Apache đặt ở New Mexico, Mỹ.