Khoa học đã tìm thấy nửa vật chất 'mất tích' trong vũ trụ?

Ảnh mô phỏng đám mây khí hydro của dải Ngân Hà (Ảnh: NASA/CXC)

Theo một nghiên cứu mới, các đám mây khí hydro bao quanh hầu hết các thiên hà có thể rộng lớn hơn nhiều so với các ước tính trước đây - đủ rộng để giải thích cho phần vật chất thông thường còn thiếu trong vũ trụ.

Các nhà khoa học cho rằng vật chất thông thường - tức là những thứ không phải vật chất tối - chiếm khoảng 15% tổng khối lượng của vũ trụ. Tuy nhiên, trong nhiều năm qua, các nhà nghiên cứu đã gặp phải một vấn đề nan giải: họ không thể tìm thấy khoảng một nửa lượng vật chất "bình thường" này trong các ngôi sao, thiên hà và các cấu trúc không gian khác mà chúng ta có thể quan sát được.

Giờ đây, một nhóm nghiên cứu quốc tế lớn đã phát hiện ra rằng các đám mây khí hydro ion hóa bao quanh hầu hết các thiên hà có phạm vi rộng lớn đáng kể hơn so với các nhà khoa học từng nghĩ trước đây. Simone Ferraro, nhà thiên văn học tại Đại học California, Berkeley, đồng tác giả nghiên cứu, cho biết: "Các phép đo chắc chắn phù hợp với việc tìm thấy tất cả lượng khí còn thiếu".

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng dữ liệu từ Thiết bị quang phổ năng lượng tối (DESI) tại Đài quan sát quốc gia Kitt Peak ở Arizona, cùng với kính viễn vọng vũ trụ học Atacama ở Chile. 

Nhóm nghiên cứu đã chồng hình ảnh của khoảng 7 triệu thiên hà để đo vầng sáng mờ của khí hydro ion hóa ở rìa các thiên hà. Những vầng khí này thường quá mờ để có thể nhìn thấy bằng các phương pháp thông thường.

Thay vào đó, nhóm nghiên cứu đã đo lường mức độ khí làm mờ hoặc làm sáng bức xạ từ bức xạ nền vi sóng vũ trụ - bức xạ còn sót lại từ Vụ nổ lớn có mặt khắp vũ trụ. 

Nhóm cũng phát hiện ra rằng các đám mây hydro ion hóa tạo thành những sợi mờ ảo, gần như vô hình giữa các thiên hà. Nếu nó kết nối hầu hết các thiên hà trong vũ trụ, mạng lưới vũ trụ này sẽ dễ dàng trải rộng đủ xa để giải thích cho lượng vật chất chưa được phát hiện trước đây.

Phát hiện này cũng có thể thay đổi hiểu biết của chúng ta về hành vi của hố đen. Ban đầu, các nhà khoa học nghĩ rằng những hố đen siêu nặng ở trung tâm hầu hết các thiên hà chỉ phun ra các tia khí trong giai đoạn đầu của vòng đời. Nhưng sự hiện diện của những đám mây khí khuếch tán rộng lớn như vậy cho thấy những hố đen này có thể hoạt động thường xuyên hơn so với suy nghĩ trước đây.

Boryana Hadzhiyska, nhà thiên văn học tại Đại học California, Berkeley và là tác giả chính của nghiên cứu, cho biết: "Một trong những giả thuyết là hố đen bật và tắt theo chu kỳ".

Bước tiếp theo sẽ là đưa các phép đo mới này vào các mô hình vũ trụ học hiện có. Nghiên cứu hiện đang được đánh giá để xuất bản trên tạp chí Physical Review Letters./.

Theo Báo Tuổi Trẻ

Nguồn: https://tuoitre.vn/khoa-hoc-da-tim-thay-nua-vat-chat-mat-tich-trong-vu-tru-20250421080856171.htm