Số lượng thiên hà trong vũ trụ lớn gấp 10 lần mức suy đoán trước đây

Kết quả nghiên cứu chắc chắn có liên quan đến sự hình thành của thiên hà và còn giúp làm sáng tỏ nghịch lý của thiên văn cổ đại, đó là tại sao bầu trời lại tối vào ban đêm?

Trong phân tích dữ liệu, nhóm nghiên cứu do Christopher Conselice thuộc trường Đại học Nottingham (Anh) dẫn dầu, đã phát hiện ra số lượng thiên hà xuất hiện trong không gian xác định của vũ trụ sơ khai cao gấp 10 lần mức suy đoán trước đây. Hầu hết các thiên hà này đều tương đối nhỏ, mờ nhạt và có khối lượng tương tự như các thiên hà vệ tinh xung quanh thiên hà Milky Way. Khi các thiên hà sáp nhập để tạo thành các thiên hà lớn hơn, mật độ quần thể thiên hà trong không gia bị thu hẹp. Nghĩa là các thiên hà không được phân bố đều nhau trong suốt lịch sử của vũ trụ.

"Các kết quả nghiên cứu là bằng chứng mạnh mẽ cho thấy, sự tiến hóa quan trọng của thiên hà diễn ra trong suốt chiều dài lịch sử vũ trụ, đã làm giảm đáng kể số lượng thiên hà do việc sáp nhập giữa chúng. Điều này cung cấp cho chúng tôi bằng chứng về sự hình thành cấu trúc của vũ trụ theo hướng từ trên xuống”, Conselice giải thích.

Một trong những vấn đề cơ bản của ngành thiên văn học, đó là số lượng thiên hà trong vũ trụ. Hubble Deep Field (hình ảnh của một khu vực nhỏ trong chòm sao Đại Hùng) được quan sát vào giữa thập niên 90, đã cung cấp cái nhìn sâu thực tế đầu tiên về quần thể thiên hà trong vũ trụ. Các quan trắc tiếp theo là Ultra Deep Field của kính viễn vọng Hubble đã tiết lộ vô số các thiên hà mờ nhạt. Điều này đã dẫn đến ước tính vũ trụ được quan trắc chứa khoảng 200 nghìn tỷ thiên hà. Nhưng theo nghiên cứu mới, ước tính này thấp hơn ít nhất 10 lần.

Các nhà nghiên cứu đã đưa ra kết luận này dựa vào hình ảnh về không gian xa xôi từ Kính viễn vọng Hubble và dữ liệu đã được công bố từ các nhóm nghiên cứu khác. Nhóm nghiên cứu đã thận trọng chuyển đổi hình ảnh thành dạng 3D để thực hiện đo đạc chính xác về số lượng thiên hà ở các kỷ nguyên khác nhau trong lịch sử vũ trụ.

Ngoài ra, các nhà khoa học cũng đã sử dụng những mô hình toán học mới, cho phép suy luận về sự tồn tại của các thiên hà mà kính viễn vọng thế hệ mới hiện nay không thể quan sát. Từ đó, họ đã đi đến kết luận đáng ngạc nhiên, đó là để có số lượng các thiên hà mà họ hiện đang nhìn thấy và số lượng thiên hà được bổ sung thêm thì phải có hơn 90% thiên hà trong vũ trụ quá mờ và quá xa nên kính thiên văn hiệ nay không thể quan sát được. Vô số các thiên hà nhỏ, mờ nhạt này từ vũ trụ sơ khai theo thời gian đã sáp nhập thành các thiên hà lớn hơn mà các nhà nghiên cứu có thể quan sát.

Sự sụt giảm số lượng các thiên hà theo thời gian cũng góp phần giải thích cho nghịch lý Olbers (lần đầu tiên được nhà thiên văn học người Đức Heinrich Wilhelm Olbers đưa ra vào đầu những năm 1800): Tại sao trời lại tối vào ban đêm nếu vũ trụ chứa vô vàn các ngôi sao? Nhóm nghiên cứu đã đưa ra kết luận rằng trên thực tế có sự phong phú của các thiên hà mà về nguyên tắc, mỗi “miếng vá” trên bầu trời có một phần của thiên hà.

Tuy nhiên, ánh sáng từ những ngôi sao trong các thiên hà là vô hình với mắt người và hầu hết kính thiên văn hiện đại do tác động của các yếu tố khác nhau, làm giảm ánh sáng nhìn thấy và ánh sáng cực tím trong vũ trụ. Các yếu tố đó là hiện tượng đỏ rực của ánh sáng do sự mở rộng của không gian, bản chất năng động của vũ trụ và sự hấp thụ ánh sáng bởi bụi và khí giữa các thiên hà. Tất cả kết hợp lại khiến cho bầu trời đêm trở nên tối trong con mắt của chúng ta.

N.P.D-NASATI (Theo Scitechdaily )