Khoa Học News

Giới hạn về kích thước của khối vật chất tối

Nếu vật chất tối thực sự chỉ có trong một khối lớn, thì chúng không thể lớn hơn một phần mười khối lượng của Trái Đất. Điều này đã được các nhà vật lý từ Đức và Vương quốc Anh, những người đã nghiên cứu về dữ liệu thấu kính hấp dẫn từ gần 300 sao siêu mới xa nhau cho hay.

Lỗ đen có phải thật sự là ngôi sao năng lượng tối (Ảnh: melikamp)

Phát hiện này có thể đòi hỏi khái niệm về vật chất tối - vật chất bí ẩn đã được nghĩ là cấu thành nên phần lớn vật chất trong vũ trụ - phải được xem lại bởi các nhà vũ trụ học, những người đã giả thiết là khối vật chất tối có thể có khối lượng gấp nhiều lần khối lượng của Mặt Trời (Physical Review Letters 98 071302, 2007).

Khi các nhà vật lý nhìn lên bầu trời, họ nhận ra là gần như không đủ vật chất thấy được để giữ vũ trụ lại với nhau với giả thiết là sự hiểu biết của chúng ta về hấp dẫn là chính xác - thật ra, có đến 95% đã bị mất đi. Đó là lý do tại sao có nhiều ủng hộ cho ý tưởng về vật chất tối, một loại vật chất mà có thể giải thích cho những khối lượng bị mất đi, nhưng nó lại vô hình đối với những kính viễn vọng hiện đại vì nó không tương tác mạnh với ánh sáng.

Theo mô hình phổ biến nhất, vật chất tối có thể là sự tích lũy của những hạt nặng mà đến nay chưa nhìn thấy được ("WIMPs" hay là hạt khổng lồ tương tác yếu weakly interacting massive particles), hoặc là những khối dày đặc của vật chất thông thường nhưng không phát ra lượng lớn các bức xạ có thể quan sát được ("MCOs", hay là vật thể đông đặc khổng lồ massive compact objects) - hoặc thậm chí là hỗn hợp của hai loại trên.

Hiện tại Benton Metcalf từ Viện Vật lý Thiên văn Max Planck ở Đức và Joseph Silk từ Đại học Oxford ở Anh đã cố gắng để biết được là những MCOs này lớn đến mức nào. Các nhà vật lý đã phân tích ánh sáng từ các sao siêu mới ở rất xa đến nỗi mà ánh sáng mất đến 5 triệu năm ánh sáng để truyền đến chúng ta. Nếu một MCOs nằm rải rác trong đường đi của các tia sáng, ánh sáng sẽ bị phân kỳ bởi trường hấp dẫn của chúng trong một hiệu ứng có tên gọi "thấu kính hấp dẫn". Sự phân kỳ của ánh sáng có thể đo được.


Hiện tượng thấu kính hấp dẫn

Do có thời gian truyền đi rất lâu, sự thay đổi của gây ra bởi MCO sẽ khá lớn. Nhưng mặc dù đo đạc số liệu từ gần 300 sao siêu mới, các nhà vật lý không thể tìm ra sự phân kỳ nào gây ra bởi MCOs lớn hơn một phần trăm khối lượng của Mặt Trời, tức là rõ ràng 89% chúng không tồn tại. Hơn nữa, họ còn nói rằng MCOs lớn hơn một phần mười khối lượng của Trái Đất có thể loại trừ chắc chắn khỏi thành phần cấu tạo duy nhất của vật chất tối.

Thông tin này có thể gây sốc đối với các nhà vũ trụ học, những người đã xem những ngôi sao mờ, sao nơtron và lỗ đen là thành phần chính của vật chất tối. Thay vào đó, Metcalf và Silk đề xuất là vật chất tối gần như được tạo bởi WIMPs.

Phucnv87

Từ khóa liên quan:
TIN CŨ HƠN
Hành tinh "siêu Trái Đất" có thể chứa sự sống

Hành tinh "siêu Trái Đất" có thể chứa sự sống

Một ngoại hành tinh ở cách 111 năm ánh sáng có thể là phiên bản lớn của Trái Đất với những điều kiện phù hợp cho sự sống.

Đăng ngày: 10/05/2026
50.000 dải thiên hà rực rỡ trên bản đồ vũ trụ 3D

50.000 dải thiên hà rực rỡ trên bản đồ vũ trụ 3D

Một tấm bản đồ 3D gần như hoàn chỉnh nhất về vũ trụ do chương trình khảo sát Two Micron All-Sky Survey, còn gọi 2MASS tạo nên, cho thấy, 50.000 dải thiên hà rực rỡ tồn tại giữa ánh sáng hồng ngoại trong vũ trụ.

Đăng ngày: 06/05/2026
Những sự thật thú vị về vũ trụ có thể bạn chưa biết

Những sự thật thú vị về vũ trụ có thể bạn chưa biết

Cho tới nay, thế giới vũ trụ rộng lớn vẫn còn là chứa đựng nhiều điều bí ẩn mà khoa học hiện đại vẫn chưa khám phá hết.

Đăng ngày: 05/05/2026
Khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trời là bao nhiêu?

Khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trời là bao nhiêu?

Trái Đất và các hành tinh hàng xóm, cùng các tiểu hành tinh, hành tinh lùn, thiên thạch, sao chổi... thuộc hệ Mặt Trời (Thái Dương hệ) với Mặt Trời là trung tâm của hệ này.

Đăng ngày: 11/04/2026
Các hành tinh trong Hệ Mặt trời

Các hành tinh trong Hệ Mặt trời

Hệ Mặt trời (hay Thái Dương Hệ) là hệ hành tinh gồm có Mặt Trời ở trung tâm và các vật quay xung quanh.

Đăng ngày: 11/04/2026
Năm ánh sáng là gì? Một năm ánh sáng bằng bao nhiêu km?

Năm ánh sáng là gì? Một năm ánh sáng bằng bao nhiêu km?

Năm ánh sáng là đơn vị đo thông dụng ngoài vũ trụ bao la, rộng lớn. Và người ta thường nhầm lẫn nghĩ rằng đây là đơn vị đo thời gian.

Đăng ngày: 09/04/2026
12 điều kỳ thú nhất về Sao Kim

12 điều kỳ thú nhất về Sao Kim

Sao Kim, hành tinh thứ hai gần Mặt Trời là một vì tinh tú khá kỳ thú. Hãy cùng khám phá những điều kỳ lạ về một trong những người “anh em láng giềng” gần gũi nhất với Hành Tinh Xanh của chúng ta trong Hệ Mặt Trời.

Đăng ngày: 09/04/2026
Khoa Học News