Phát hiện "hóa thạch" 13 tỉ năm tuổi của vụ nổ Big Bang

Nguồn ảnh: KhoaHoc.tv

Quả bong bóng khổng lồ được đặt tên là Ho’oleilana, có tâm nằm cách thiên hà Milky Way 820 triệu năm ánh sáng, có thể chính là tàn tích "hóa thạch" của sự kiện khai sinh vũ trụ.

Theo Sci-News, khối "hóa thạch" Ho’oleilana có đường kính khoảng 1 tỉ năm ánh sáng, được nhà thiên văn học Cullan Howett từ Đại học Queensland (Úc) mô tả là lấn át các cấu trúc vũ trụ lớn nhất từng được biết đến như "Vạn Lý Trường Thành" Sloan và siêu đám Bootes.

Ho’oleilana hiện ra đầy trêu ngươi trong dữ liệu của các cuộc khảo sát Comicflows-4 và Sloan Digital Sky.

Bong bóng khổng lồ Ho’oleilana, "hóa thạch" của vũ trụ buổi bình minh - (Ảnh đồ họa: Frédéric Durillon).

"Chúng tôi thậm chí còn không tìm kiếm nó. Quá trúc này quá lớn đến nỗi nó tràn ra tận rìa vùng bầu trời mà chúng tôi đang phân tích" - TS Howett nói.

Theo bài công bố vừa xuất bản trên tạp chí khoa học Astrophysical Journal, trong lý thuyết về Big Bang, trong 400.000 năm đầu tiên, vũ trụ là một vạc plasma nóng - giống như bên trong các ngôi sao ngày nay. Trong plasma, các electron được tách ra khỏi hạt nhân nguyên tử.

Trong thời kỳ "hỗn mang" này, những vùng có mật độ cao hơn một chút bắt đầu co lại dưới lực hấp dẫn, ngay cả khi lượng bức xạ cực mạnh đang cố đẩy vật chất ra xa nhau.

Cuộc đấu tranh giữa lực hấp dẫn và bức xạ này đã làm cho plasma dao động và gợn sóng hệt như những gì chúng ta thấy khi một hòn sỏi rơi xuống mặt nước.

Trong không gian 3 chiều, gợn sóng lan tỏa theo một hình cầu. Từ "hòn sỏi" trung tâm, các gợn plasma tỏa ra xa tận 500 triệu năm ánh sáng xung quanh, sau đó bị cố định khi vũ trụ nguội đi và không còn plasma.

Đó chính là quả cầu "hóa thạch" mà các nhà khoa học vừa nhìn thấy.

Nhưng đó không phải bong bóng duy nhất trong vũ trụ. Trong suốt hàng tỉ năm, các bong bóng như thế lần lượt ra đời và bên trong chúng, các thiên hà được hình thành với mật độ cực đại.

Thiên hà Miiky Way (Ngân Hà) mà hành tinh chúng ta đang trú ngụ cũng nằm trong một cấu trúc bong bóng giống như thế.

Vì vậy, việc nghiên cứu "sứ giả cổ xưa" của vụ nổ Big Bang, chiếc bong bóng vũ trụ lâu đời nhất từng được tìm thấy, có thể giúp các nhà khoa học vũ trụ lý giải những bí ẩn xung quanh việc hình thành và phân bố của các thiên hà, cũng như làm rõ hơn bức tranh về sự giãn nở của vũ trụ.

Các nhà khoa học vừa phát hiện cấu trúc hình cầu khổng lồ mang tên Ho'oleilana, được xem là tàn tích hóa thạch quý giá từ thời kỳ sơ khai của vũ trụ. Với đường kính ước tính lên tới 1 tỉ năm ánh sáng và tâm cách Dải Ngân Hà khoảng 820 triệu năm ánh sáng, khối cấu trúc này hoàn toàn áp đảo những tổ hợp vũ trụ từng được ghi nhận trước đây. Tiến sĩ Cullan Howett từ Đại học Queensland cùng các cộng sự đã tình cờ nhận diện thực thể này thông qua dữ liệu tổng hợp từ các cuộc khảo sát Comicflows-4 và Sloan Digital Sky. Theo nghiên cứu công bố trên tạp chí Astrophysical Journal, nguồn gốc của Ho'oleilana gắn liền với giai đoạn 400.000 năm đầu tiên sau vụ nổ Big Bang khi vũ trụ còn là môi trường plasma rực lửa. Sự giằng co giữa lực hấp dẫn từ các vùng vật chất đậm đặc và áp lực bức xạ cực lớn đã tạo ra những đợt sóng dao động lan truyền dưới dạng hình cầu trong không gian ba chiều. Khi vũ trụ dần hạ nhiệt, các gợn sóng vật chất bán kính khoảng 500 triệu năm ánh sáng bị đóng băng vĩnh viễn, tạo nên khối hóa thạch cầu nguyên vẹn tồn tại suốt hơn 13 tỉ năm qua. Đáng chú ý, cấu trúc dạng bong bóng này không phải hiện tượng đơn lẻ mà là môi trường nuôi dưỡng sự hình thành của các cụm thiên hà với mật độ dày đặc, bao gồm chính Dải Ngân Hà nơi Trái Đất định cư. Việc phân tích cấu trúc Ho'oleilana mở ra cơ hội then chốt để giới thiên văn học giải mã cơ chế phân bố vật chất quy mô lớn từ thuở bình minh của không gian. Dữ liệu thực nghiệm này đồng thời cung cấp cơ sở khoa học quan trọng nhằm kiểm chứng các mô hình đo lường tốc độ giãn nở của vũ trụ hiện đại.