Giải mã bí ẩn thiên hà chứa 99,99% vật chất tối làm đau đầu các nhà khoa học

Một nghiên cứu mới đây đã giúp các nhà khoa học giải mã bí ẩn về thiên hà Dragonfly 44 tưởng như "không thể tồn tại” khi từng được cho là chứa tới 99,99% vật chất tối.

Thiên hà Dragonfly 44 là một câu đố với cộng đồng các nhà khoa học kể từ khi nó được phát hiện vào năm 2016 khi bao gồm gần như toàn bộ vật chất tối. Tuy nhiên, một nghiên cứu mới đây đã giúp chúng ta hiểu về việc thiên hà tưởng như "không thể tồn tại này".

Thiên hà nằm cách chúng ta 330 triệu năm ánh sáng này thuộc chòm Hậu Phát (Coma) này chứa ít sao hơn Dải Ngân hà của chúng ta 1.000 lần, do đó mà nó vô cùng mờ nhạt.

Cách đây 4 năm, nhà thiên văn học Pieter van Dokkum thuộc Đại học Yale đã tính được các nhóm sao trong thiên hà này và sử dụng công nghệ tiêu chuẩn để xác định lượng vật chất tối trong một khu vực không gian. Pieter van Dokkum đã vô cùng kinh ngạc trước những điều mà ông phát hiện được.

Dragonfly 44 dường như được tạo thành từ 99,99% vật chất tối và nếu điều này được xác nhận, nó sẽ khiến một lượng lớn kiến thức vật lý, các mô hình thiên văn và toàn bộ hiểu biết của chúng ta về vũ trụ cần xem xét lại.

Vật chất tối không thể quan sát một cách trực tiếp mà thay vào đó, chúng ta chỉ có thể quan sát qua các tác động của nó tới vũ trụ, cũng tương tự như việc chúng ta chỉ có thể nhận biết sự tồn tại của gió qua việc những chiếc lá đung đưa hoặc các vật thể bị thổi bay.

Dragonfly 44 dường như được tạo thành từ 99,99% vật chất tối. (Ảnh minh họa: Getty).

Đối với vật chất tối, chúng ta có thể nhận biết sự tồn tại của nó qua việc quan sát hiện tượng gọi là thấu kính hấp dẫn, tức là ánh sáng bị bẻ cong quanh các vật thể khổng lồ nhờ lực hấp dẫn cực mạnh của chúng. Việc ánh sáng bị bẻ cong giúp chúng ta xác định khối lượng của một vật thể, chẳng hạn như một thiên hà.

Các nhà thiên văn học sau đó sẽ xem xét thiên hà này, tính toán được tổng lượng vật chất mà chúng ta có thể phát hiện trực tiếp như các ngôi sao, các hành tinh, tinh vân... Những khối lượng này sau đó sẽ được trừ đi từ số liệu ban đầu tính được nhờ thấu kính hấp dẫn và lượng vật chất tối ở một khu vực cụ thể có thể xác định được.

Việc sử dụng công nghệ trên đã giúp cộng đồng khoa học đưa ra dự đoán chính xác nhất về sự tập trung của vật chất tối trong vũ trụ là khoảng 85% (mặc dù con số này có thể khác nhau phụ thuộc vào từng loại thiên hà), thấp hơn nhiều so với con số 99,99% tính được ban đầu từ Dragonfly 44.

Tuy nhiên, nhà thiên văn học Teymoor Saifollahi của Viện Thiên văn học Kapteyn ở Hà Lan đã sử dụng cùng dữ liệu từ Kính Thiên văn Hubble như nghiên cứu ban đầu để tính toán lại về lượng vật chất tối trong thiên hà này song sử dụng những tiêu chuẩn nghiêm ngặt hơn và phát hiện ra lượng vật chất tối ở thiên hà Dragonfly 44 thấp hơn nhiều so với nghiên cứu trước đó.

"Dragonfly 44 (DF44) là một vật dị thường trong những năm qua, vốn không thể giải thích được nếu sử dụng các mô hình tính toán thiên hà vào thời điểm trước đó. Dù vậy, hiện nay, chúng tôi đã phát hiện ra rằng những kết quả của nghiên cứu trên là sai và DF44 không khác thường".

Việc tính toán lại này đã giúp các nhà khoa học định nghĩa lại về nghiên cứu của chúng ta về một trong những khía cạnh bí ẩn, khó nắm bắt nhưng có thể là quan trọng nhất trong vũ trụ.

• Lỗ thủng tầng ozone ở Nam Cực vừa đạt kích thước "lớn nhất từ trước đến nay"
• Cách ăn mì tôm không gây hại sức khỏe
• "Tướng phu thê" liệu có thật không?

Từ khóa liên quan:

vật chất tối

thiên hà dị thường

Thiên hà Dragonfly 44

thiên hà chứa toàn bộ vật chất tối

tập trung của vật chất tối trong vũ trụ

Pieter van Dokkum

Teymoor Saifollahi