Các nhà thiên văn học tại Đại học Waterloo đã biên soạn bản đồ vũ trụ xung quanh chúng ta dưới dạng 3D với độ chi tiết lớn nhất từ trước đến nay. Bản đồ này mô tả chi tiết những vật chất cơ bản được phân phối như thế nào trong không gian phạm vi cách chúng ta 1 tỷ năm ánh sáng. Thành quả này sẽ giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về sự phân bố vật chất trong vũ trụ, đặc biệt là vật chất tối, đồng thời lý giải tại sao một số khoảng không, thiên hà đang di chuyển bất thường so với vị trí biểu kiến của Trái Đất.
Bản đồ vũ trụ 3D chi tiết nhất hiện nay
Lý thuyết vũ trụ đã chỉ ra rằng vật chất được phân bố một cách đồng nhất trên khắp vũ trụ khả kiến khi nó được nhìn trên một phạm vi đủ lớn. Tuy nhiên, điều này không có nghĩa là mật độ tại mỗi điểm trong vũ trụ là đồng nhất tại cùng một thời điểm: nếu là như vậy, không hề có các Thiên Hà, Sao hoặc hành tinh mà chúng ta đề cập đến từ trước đến nay. Thay vào đó, những gì chúng ta thấy đều là những biến thể xảy ra không dựa theo một mô hình định sẵn, bọi ảnh hưởng bởi lực hấp dẫn của những vật chất bình thường và vật chất tối, hình thành nên những cụm thiên hà với vị trí tương đối so với chúng ta, phụ thuộc vào hướng của lực hấp dẫn.
Nếu xét trên tổng thể toàn bộ vũ trụ thì các biến động có xu hướng được trung bình hóa, nhưng trong khoảng không gian gần Trái Đất, chúng ta vẫn đang chứng kiến những biến động đáng kể. Do đó, nhóm nghiên cứu tại Đại học Waterloo dẫn đầu bởi giáo sư Mike Hudson đã lập nên một bản đồ toàn diện nhất của vũ trụ, diễn tả sự phân bố của các thiên hà trong tất cả các hướng khác nhau với phạm vi lên tới 1 tỷ năm ánh sáng. Đây thật sự là một phạm vi khá đáng kinh ngạc nếu so với thiên hà Milky Way của chúng ra vốn chỉ rộng khoảng 100.000 năm ánh sáng.
Bản đồ tiết lộ sự biến động ngẫu nhiên của các thiên hà trong vũ trụ
Đúng như những mong đợi ban đầu, bản đồ tiết lộ sự biến động ngẫu nhiên, không theo một mô hình định trước của các thiên hà trong khắp vũ trụ. Như có thể thấy trong hình ảnh và video minh họa, những vùng màu trắng và đỏ diễn ra các khu vực tập trung nhiều thiên hà, trong khi những khu vực có mật độ thấp được biểu diễn bằng màu xanh đậm. Đặc biệt, khu vực nhỏ màu đỏ chính là Siêu đám thiên hà Shapley, một tập hợp các thiên hà lớn nhất cách chúng ta 650 triệu năm ánh sáng.
Mặt khác, bản đồ cũng cho các nhà thiên văn học một cái nhìn sâu sắc hơn về vận tốc đặc trưng của những thiên hà ở gần chúng ta - một phần trong số những chuyển động tương đối của các thiên hà trong một vũ trụ duy nhất đang mở rộng mà trước đây vẫn chưa giải thích được. Với bản đồ này, các nhà khoa học có thể quy kết rằng nguyên nhân của những chuyển động nói trên là do sự khác biệt về mật độ giữa vật chất thường và vật chất tối. Giáo sư Hudson và nhóm tin rằng bằng cách sử dụng các dữ liệu này, họ có thể có được một góc nhìn bao quát về sự bố của vật chất tối trong khắp vũ trụ. Để làm được điều đó, họ sẽ tiếp tục nghiên cứu xác định chính xác vận tốc riêng của từng vũ trụ và tăng cường độ phân giải của bản đồ.
Video bản đồ vũ trụ 3D do các nhà nghiên cứu tại Waterloo biên soạn. Màu đỏ biểu thị cho những nơi tập trung nhiều thiên hà, ngược lại vùng màu xanh dương đậm biểu thị cho không gian có mật độ thiên hà thấp.