Phát hiện một "thiên hà ma” có cấu tạo từ vật chất tối bí ẩn

Dragonfly 44 gần như được tạo thành hoàn toàn từ vật chất tối – một thứ đầy bí ẩn và đến bây giờ vẫn chủ yếu tồn tại trên lý thuyết , chiếm tới 27% của vũ trụ nhưng chưa bao giờ được nhìn thấy thực sự.

Mặc dù thiên hà này ở tương đối gần – ít nhất là so với tỉ lệ trong vũ trụ, nhưng nó tối đến mức khiến cho các nhà khoa học đã hoàn toàn bỏ lỡ nó trong nhiều thập kỷ. Nhưng cuối cùng, các nhà khoa học đã phát hiện ra nó vào năm ngoái. Nó nằm trong cụm thiên hà Coma, cách chúng ta khoảng 330 triệu năm ánh sáng.

Khi các nhà khoa học quan sát nó kỹ hơn nữa, họ nhận thấy rằng nó không chỉ là một tập hợp bình thường của các ngôi sao, mà nó là một thiên hà ma tạo thành từ vật chất tối. Mặc dù khối lượng của nó tương đương với thiên hà Ngân Hà của chúng ta, nó chỉ có 0,01% được tạo thành từ các vật chất bình thường như các ngôi sao, bụi và khí. 99,99% còn lại được tạo thành từ vật chất tối. Không ai biết đó chính xác là thứ gì, được hình thành bằng cách nào, hoặc thậm chí làm thế nào mà một thiên hà có thể được hình thành theo cách đó.

Dragonfly 44 cũng có một số ngôi sao bình thường. Nhưng thiên hà của chúng ta có số lượng sao nhiều hơn hàng trăm lần.

Các nhà thiên văn học đã tìm thấy thiên hà ma kỳ lạ này bằng cách quan sát chuyển động của các ngôi sao trong thiên hà đó – chuyển động này dường như bị ảnh hưởng bởi một vấn đề nào đó không bình thường.

Giáo sư Pieter van Dokkum – thành viên của nhóm nghiên cứu thuộc trường Đại học Yale, Mỹ cho biết: “Sự chuyển động của các ngôi sao sẽ nói với chúng ta về lượng vật chất ở đó. Chúng không quan tâm vật chất đó thuộc loại nào – chúng chỉ nói rằng ở đó có vật chất. Trong trường hợp của thiên hà Dragonfly, các ngôi sao chuyển động rất nhanh. Đó là một sự không nhất quán rất lớn. Chúng tôi thấy rằng, sự chuyển động của các ngôi sao biểu thị cho một khối lượng lớn hơn rất nhiều lần so với khối lượng thực tế của chúng”.

Các nhà khoa học ở Trạm quan sát Keck ở Hawaii đã phát hiện thấy thiên hà này. Họ cho rằng còn có rất nhiều các thiên hà ma lạ lùng khác nữa đang chờ để được phát hiện.

Đồng tác giả của nghiên cứu này – giáo sư Roberto Abraham, từ Đại học Toronto, Canada cho biết: “Chúng tôi không biết gì về cách những thiên hà giống như Dragonfly 44 được hình thành. Các dữ liệu cho thấy rằng có một phần tương đối lớn các sao nằm ở dạng cụm rất nhỏ gọn, và đó có lẽ là một đầu mối quan trọng. Tuy nhiên, ở thời điểm này thì chúng tôi vẫn chỉ đang phỏng đoán.”

Sự duy trì của vật chất tối có lẽ là bí ẩn lớn nhất của vũ trụ. Trong khi các nhà khoa học biết rằng nó phải tồn tại – do các tính toán về sự hình thành vũ trụ yêu cầu điều đó – thì chúng ta chưa bao giờ thực sự nhìn thấy chúng, và giả thiết đó có thể bị sụp đổ.

Nhưng phát hiện này cuối cùng đã cho thấy nhiều điều hơn về những thứ huyền bí ở xung quanh chúng ta.

Tiến sĩ Van Dokkum phát biểu: “Cuối cùng, điều chúng ta thật sự muốn tìm hiểu là vật chất tối là gì. Hiện nay, đang có một cuộc chạy đua để tìm thấy những thiên hà to lớn có cấu tạo từ vật chất chất tối mà còn ở gần với chúng ta hơn so với Dragonfly 22, vì thế chúng ta có thể tìm kiếm các tín hiệu yếu ớt có thể tiết lộ về hạt vật chất tối.”

Chỉ có 5% có thể hoán đổi giữa khối lượng và năng lượng của vũ trụ được tạo thành từ các loại vật chất thông thường mà chúng ta có thể nhìn và cảm ứng được. Vật chất tối chiếm một phần lớn của phần còn lại. Mặc dù, trên thực tế nó tạo nên 27% của vũ trụ, nó không phản xạ ánh sáng và cho đến nay không một dụng cụ nào có thể nhìn thấy nó. Các thí nghiệm tìm hiểu về vật chất tối thường phải thực hiện thông qua các phương tiện khác – nhưng chúng cũng thường thất bại. Phần còn lại của vũ trụ được tạo thành từ một cái gì đó còn khó hiểu hơn nữa - năng lượng tối chiếm 68% của vũ trụ, và là một loại lực chống lại lực hấp dẫn, nó đẩy các thiên hà ra xa nhau với tốc độ ngày một nhanh hơn.

Anh Thư (Tổng hợp)