Chủ nhật, 27 Tháng tám 2006, 20:52 GMT+7
In

Giải mã bí ẩn “vật chất đen”

Giai ma bi an vat chat den
Hình ảnh vụ va chạm: màu hồng biểu thị vật chất thường va vào nhau, màu xanh biểu thị vật chất đen xuyên qua nhau và đi tiếp. (ảnh NASA)

Các nhà khoa học cuối cùng đã tìm ra những bằng chứng đầu tiên cho thấy sự tồn tại của “vật chất đen” - loại vật chất vô hình từ lâu đã được xem là nhân tố gắn kết các thiên hà và giải thích sự phân bổ trọng lượng trong toàn vũ trụ. Kết quả này rút ra sau quá trình nghiên cứu vụ va chạm giữa 2 thiên hà cách đây 100 triệu năm.

Hơn 70 năm nay, các nhà vũ trụ học nhất trí rằng lí thuyết về lực hấp dẫn chỉ giải thích được các hiện tượng quan sát trong phạm vi Hệ Mặt trời của chúng ta mà thôi. Lấy ví dụ trong 1 dải Ngân Hà, nếu thuyết hấp dẫn đúng thì các thiên thể nằm phía ngoài phải tự quay với tốc độ chậm hơn các thiên thể nằm ở trung tâm dải Ngân Hà, nhưng thực tế thì không.

Giải thích vấn đề này, các nhà khoa học đã đưa ra 2 giả thuyết. Giả thuyết thứ nhất về sự tồn tại của một loại vật chất vô hình gọi là “vật chất đen”, có thể giải thích được 90% các hiện tượng về trọng lượng và lực hút trong vũ trụ. Mặc dù giới khoa học chưa đoán biết được thành phần của vật chất đen, nhưng họ cho rằng nó là nhân tố “gìn giữ trật tự” giữa các dải thiên hà. Giả thuyết thứ hai phủ nhận sự tồn tại của “vật chất đen” và cho rằng đơn giản ta chỉ cần chỉnh sửa lại nguyên lí về lực hấp dẫn mà thôi.

Để tìm kiếm vật chất đen, Douglas Clowe và các đồng nghiệp của ông tại Đại học Arizona, Mỹ, đã vào cuộc. Với kính thiên văn, trạm quan sát, họ tái dựng lại mô hình một vụ va chạm lớn bất thường giữa 2 thiên hà cách đây 100 triệu năm.

Hiện nguyên hình trong vụ va chạm

Khi các thiên hà chu du trong vũ trụ, vật chất thường và vật chất đen bị lực hấp dẫn hút vào nhau khiến ta không thể nhận ra vật chất đen một cách riêng rẽ. Tuy nhiên khi xảy ra va chạm, vật chất thường và vật chất đen phản ứng khác hẳn nhau. Nếu như vật chất thường (trong trường hợp này là các khí nóng) từ 2 thiên hà theo quán tính sẽ lao thẳng vào nhau và đẩy 2 thiên hà bật ngược trở lại, thì vật chất đen của 2 bên xuyên thẳng qua nhau và đi tiếp.

"Vật chất đen không chịu những trở lực thông thường," Clowe cho biết. “Nếu vật chất đen không tồn tại, toàn bộ trọng lượng 2 thiên hà sẽ tập trung vào vị trí va chạm của 2 đám khí nóng. Nhưng thực tế thì chúng lướt qua và đi mất chứ không phải tập trung vào 2 đám khí…. Chỉ có giả thuyết “vật chất đen” mới giải thích được hiện tượng tách rời trọng lượng này.” Clowe công bố trên chuyên san Vật lí học thiên văn.

“Thật là một cách đơn giản và hiển nhiên để chứng tỏ vật chất đen tồn tại”, Maxim Markevich đồng sự của Clowe phát biểu. “Nó chấm dứt mọi nghi ngờ của giới khoa học về vấn đề này bấy lâu nay”.

Theo nhà vũ trụ học Michael Turner, Đại học Chicago, “phát hiện này đã mở ra tầm nhìn mới sâu sắc về những tương tác vĩ mô trong vũ trụ”. Tuy nhiên giới đối lập cho biết họ sẽ có luận điểm phản bác trong thời gian tới.

Ngọc Nga
Theo Science News