Thứ gì đó khổng lồ đã tạo ra lỗ thủng trong Dải Ngân Hà

Có một “vật thể tối” đã xuyên thủng và tạo ra lỗ hổng trong Dải Ngân Hà của chúng ta. Chúng ta không thể nhìn thấy nó. Nó có thể không cấu tạo từ vật chất bình thường. Các kính viễn vọng của chúng ta vẫn chưa trực tiếp phát hiện được. Nhưng có đủ bằng chứng có thấy nó đang tồn tại ngoài kia.

“Đó là một loại đạn gì đó rất đặc,” cô Ana Bonaca, nhà nghiên cứu tại Trung tâm Vật lý học thiên thể Harvard-Smithsonian, người phát hiện ra bằng chứng về vật thể tối va chạm này, cho biết.

Bằng chứng về vật thể tối va chạm của cô Ana đã được trình bày vào ngày 15/4 tại hội nghị của Hội Vật lý Hoa Kỳ ở Denver, cho thấy có một loạt lỗ hổng trong dải sao dài nhất (GD-1) của Dải Ngân Hà. Các ngôi sao trong GD-1 là tàn tích của một “quần tinh hình cầu” đã va vào Dải Ngân Hà từ rất xa xưa, và rải các ngôi sao thành một vệt rất dài trên bầu trời mà chúng ta có thể quan sát vào ban đêm.

Trong điều kiện bình thường, dải sao này ít nhiều là một đường thẳng đơn nhất, kéo giãn ra bởi sức hút của thiên hà, theo cô Ana trình bày trong bài thuyết trình. Các nhà thiên văn kỳ vọng chỉ có 1 khoảng trống duy nhất trong dải sao, nơi quần tinh hình cầu đã từng tọa lạc trước khi các ngôi sao của nó bị kéo ra theo 2 chiều.

Nhưng cô Ana cho thấy GD-1 có 1 khoảng trống khác, và nó có rìa không đều. Do đó cô gọi nó là “spur” (xao động) như thể có cái gì đó đã lao qua dải sao không lâu trước đây, kéo theo các ngôi sao phía sau bởi trọng lực khổng lồ của nó. Dường như GD-1 đã bị “viên đạn vô hình” đó xuyên thủng.

Bức ảnh từ bài thuyết trình của cô Ana cho thấy bản đồ chi tiết nhất cho tới nay của GD-1, kèm theo khoảng trống thứ 2 và chỗ xao động.

“Chúng tôi không thể xác định [vật thể va chạm] là các vật thể phát sáng mà chúng ta đã biết. Nó khổng lồ hơn rất nhiều so với một ngôi sao… Thứ gì đó gấp cả triệu lần khối lượng mặt trời. Nên sẽ không thể có ngôi sao nào nặng như thế. Chúng ta có thể loại bỏ khả năng đó. Và nếu đó là một lỗ đen, nó sẽ là loại siêu trọng như loại ở trung tâm của Dải Ngân Hà,” cô Ana cho biết.

Khả năng có một lỗ đen siêu trọng thứ hai trong Dải Ngân Hà cũng không hẳn là không thể, cô Ana nói. Nhưng chúng ta có thể kỳ vọng nhìn thấy vài dấu hiệu, như ánh sáng hay phóng xạ từ đĩa vật chất ở tâm của nó. Và đa số các thiên hà lớn dường như chỉ có một lỗ đen siêu trọng ở trung tâm.

Không có vật thể khổng lồ, phát sáng bay ra khỏi GD-1, không có chứng cứ về lỗ đen siêu trọng thứ 2, do đó theo phỏng đoán của cô Ana, đây có thể là một cụm vật chất tối lớn, nhưng cũng không nhất thiết chỉ bao gồm 100% vật chất tối.

Cô Ana cho biết: “Chúng tôi biết rằng nó rộng khoảng 10-20 parsec [khoảng 30-65 năm ánh sáng]. Khoảng kích cỡ của một quần tinh hình cầu.”

Dù sao đi nữa, khả năng tìm thấy một vật thể vật chất tối thực sự vẫn đang thách thức các nhà khoa học.

Hiện tại, các nhà nghiên cứu vẫn không biết vật chất tối là gì. Vũ trụ của chúng ta dường như hoạt động với các vật chất khả kiến, nhưng điều chúng ta thấy chỉ là một phần nhỏ trong tất cả những thứ ở ngoài kia. Các thiên hà vận động một khối như thể có cái gì đó ở bên trong, tập trung ở lõi và tạo ra sức hút khổng lồ. Vì thế đa số các nhà vật lý cho rằng hẳn có cái gì đó khác ở ngoài kia, vô hình. Có rất nhiều ý kiến khác nhau, nhưng chưa có thiết bị phát hiện vật chất tối nào trên Trái Đất thực sự cho ra kết quả.

>> Các thiên hà xếp theo hình mạng nhện cho thấy trật tự vĩ đại của vũ trụ

Viên đạn cô đặc bí ẩn lao qua Dải Ngân Hà cho các nhà vật lý bằng chứng mới rằng vật chất tối có thể tồn tại, và dưới dạng “từng khối” như đa phần các lý thuyết về vật chất tối đưa ra.

Nếu vật chất tối “kết thành khối”, thì nó sẽ tập trung thành các khối có hình thù bất kỳ, phân bố rải rác trong thiên hà – cũng giống như các vật chất phát sáng mà chúng ta thấy tập trung ở các ngôi sao và tinh vân. Một số lý thuyết khác, kể cả thuyết cho rằng vật chất tối không hề tồn tại, cho rằng tác dụng của vật chất tối sẽ phân bố đều đặn trong toàn thiên hà.

Cho tới nay, khám phá của cô Ana là độc nhất, và còn rất mới, tới mức chưa được công bố trên tạp chí bình duyệt, nhưng đám đông các nhà vật lý tại hội nghị uy tín nói trên đã cho thấy sự quan tâm và đón nhận rất lớn.