Ảnh chụp ‘xa lộ vũ trụ’ kết nối hai thiên hà khi thời gian bắt đầu

ảnh: đại học Milano-Bicocca/MPA

Nhìn toàn diện, vũ trụ như một lưới nhện phức tạp, chứa đầy những sợi vũ trụ cấu tạo từ khí, bụi và vật chất tối, được tách biệt bởi những khoảng trống lớn.

Giờ đây, trong một hình ảnh vô cùng ấn tượng, các nhà nghiên cứu đã chụp được một trong những sợi vũ trụ kết nối hai thiên hà vào thời điểm vũ trụ mới khoảng 2 tỉ năm tuổi, tức gần bình minh của thời gian.

Đây là hình ảnh chi tiết nhất của sợi cổ đại thuộc về mạng lưới vũ trụ từng được ghi hình.

Mạng lưới vũ trụ

Các sợi vũ trụ trải rộng khắp hàng triệu năm ánh sáng và hình thành nên cái gọi là “mạng lưới vũ trụ”. Những thiên hà được xâu chuỗi với nhau để hình thành nên những sợi lớn, và ở điểm giao thoa của chúng là các cụm thiên hà, chỉ khu vực có mật độ cao nhất của mạng lưới.

Từ các sợi này, khí được chuyển tiếp vào bên trong các thiên hà, cho phép thiên hà phát triển. Sợi vũ trụ cũng kết nối thiên hà vào các cụm thiên hà, cho phép tạo ra những cấu trúc lớn nhất trong vũ trụ.

Cấu trúc của mạng lưới vũ trụ không hề ngẫu nhiên, mà tượng hình bằng vật chất tối (vốn chiếm 85% trong toàn bộ vật chất của vũ trụ).

Vật chất tối không tương tác với ánh sáng, nên khó phát hiện. Thế nhưng, vật chất tối tương tác và kiểm soát vật chất bình thường. Trong quá trình này vật chất tối kết nối mọi thứ và mang đến cấu trúc cho vũ trụ.

Những luồng khí bên trong các sợi vũ trụ có thể cung cấp thông tin về cách thức các thiên hà hình thành và phát triển. Tuy nhiên, khó có thể quan sát chất khí bên trong các sợi này bởi vì nguyên tố phổ biến nhất là hydrogen cũng phát ra ánh sáng dù nhạt.

Khám phá sợi vũ trụ

Để chụp được hình ảnh mới, các nhà thiên văn của Đại học Milano-Bicocca (Ý) và Viện Max Planck (MPA, Đức) sử dụng 150 giờ quan sát của kính viễn vọng VLT của Đài quan sát Nam Âu ở Chile.

Kết quả là họ ghi được hình ảnh chi tiết của một sợi vũ trụ kéo dài khoảng 3 triệu năm ánh sáng và kết nối hai thiên hà sở hữu siêu hố đen ở trung tâm.

Từ những quan sát trên, các nhà nghiên cứu lần đầu dựa vào những kết quả đo đạc trực tiếp để đến được ranh giới của khí bên trong các thiên hà, theo tác giả Davide Tornotti của Đại học Milano-Bicocca.

Ánh sáng của sợi vũ trụ đã vượt qua 12 tỉ năm ánh sáng trước khi lọt vào ống kính của đài thiên văn trên trái đất, theo báo cáo đăng trên chuyên san Nature Astronomy.

Phát hiện mới mở ra cánh cửa cho phép nghiên cứu sâu hơn về cách thức các cấu trúc của “mạng lưới vũ trụ” hình thành và phát triển trong suốt chiều dài lịch sử.