Mạng lưới khí nóng khổng lồ nối 4 cụm thiên hà vừa được phát hiện chính là “kho chứa” của 1/3 vật chất thông thường bị thiếu hụt trong vũ trụ.
Sau 30 năm truy tìm, các nhà thiên văn cuối cùng đã xác nhận vị trí của vật chất mất tích – thứ chiếm tới 30% lượng nguyên tử trong vũ trụ. Khám phá này không chỉ giải quyết một trong những bí ẩn lớn nhất của vũ trụ học, mà còn chứng minh: “Các mô hình lý thuyết suốt 50 năm qua đã chính xác” – tiến sĩ Konstantinos Migkas (Đài quan sát Leiden, Hà Lan), trưởng nhóm nghiên cứu, khẳng định.
Sợi Chỉ Vàng Nối Những Thiên Thể
Bằng kính thiên văn tia X XMM-Newton (ESA) và Suzaku (JAXA), nhóm khoa học đã phát hiện một sợi filament khổng lồ:
- Dài 23 triệu năm ánh sáng – gấp 230 lần đường kính Ngân Hà
- Nặng gấp 10 lần khối lượng Ngân Hà
- Nhiệt độ lên tới 10 triệu độ C (nóng gấp 1.800 lần bề mặt Mặt Trời)
Sợi filament này kết nối 4 cụm thiên hà trong Siêu Cụm Shapley – một trong những cấu trúc vật chất lớn nhất vũ trụ gần chúng ta, chứa hơn 8.000 thiên hà.
“Đây là lần đầu tiên chúng tôi đo đạc được đặc tính của các sợi filament mờ nhạt này. Chúng giống hệt những gì mô phỏng máy tính dự đoán” – tiến sĩ Florian Pacaud (Đại học Bonn), thành viên nhóm nghiên cứu, cho biết.
Bản Đồ “Mạng Nhện Vũ Trụ”
Phát hiện này củng cố giả thuyết về Cosmic Web (Mạng Lưới Vũ Trụ) – cấu trúc dạng sợi khổng lồ:
- Vật chất thông thường (nguyên tử) tập trung thành các sợi mỏng, nối giữa những nút là cụm thiên hà
- Vật chất tối (85% vũ trụ) đóng vai trò “khung xương” giữ các sợi này
“Những sợi filament quá mờ để quan sát trực tiếp. Chúng tôi phải dùng tia X từ lỗ đen siêu khối lượng làm ‘đèn chiếu’, sau đó loại bỏ nhiễu để thấy rõ cấu trúc” – Pacaud giải thích.
Ý Nghĩa Vượt Xa Một Khám Phá
Việc xác nhận sự tồn tại của vật chất mất tích trong Cosmic Web có thể:
- Kiểm chứng mô hình chuẩn vũ trụ học (Lambda-CDM)
- Giải thích cách thiên hà hình thành dọc theo các sợi filament
- Mở đường cho nghiên cứu vật chất tối – thứ chi phối cấu trúc Cosmic Web
“Đây là bước tiến lớn trong hành trình lập bản đồ 3D vũ trụ. Giờ chúng ta biết phải tìm vật chất ở đâu” – tiến sĩ Norbert Schartel (ESA), nhà khoa học dự án XMM-Newton, nhận định.
Nghiên cứu đăng trên Astronomy & Astrophysics ngày 19/6 không chỉ khép lại cuộc truy tìm kéo dài hàng thập kỷ, mà còn mở ra chương mới trong hiểu biết về kiến trúc vĩ mô của không-thời gian. Trong tương lai gần, các kính thiên văn thế hệ mới như Athena (dự kiến phóng 2035) sẽ tiếp tục “vẽ” hoàn chỉnh bức tranh Cosmic Web – mạng lưới đã định hình vũ trụ từ thuở sơ khai 13,8 tỷ năm trước.