Các nhà thiên văn học đã tìm ra cách mới để nghiên cứu quầng vật chất tối "vô hình" trong vũ trụ với độ chính xác cao.
Mặc dù chiếm tới 85% khối lượng trong vũ trụ, vật chất tối không thể được quan sát thấy trực tiếp vì chúng không tương tác với ánh sáng giống như vật chất thông thường, thứ tạo nên các ngôi sao, hành tinh và sự sống trên Trái đất. Vì vậy, để nghiên cứu vật chất tối, các nhà thiên văn học phải dựa vào tác động của lực hấp dẫn mà chúng tạo ra.
Mô phỏng hình ảnh biến dạng của thiên hà do vật chất tối. (Ảnh: James Josephides).
"Điều đó giống như việc nhìn vào một lá cờ để biết gió thổi như thế nào. Chúng ta không thể nhìn thấy gió, nhưng chuyển động của lá cờ cho thể cho biết gió thổi mạnh hay nhẹ", nghiên cứu sinh tiến sĩ Pol Gurrii từ Đại học Công nghệ Swinburne của Australia mô tả.
Trong một báo cáo mới trên tạp chí Monthly Notices của Hội Thiên văn Hoàng gia Anh, Gurrii cùng các cộng sự cho biết đã tìm ra một phương pháp mới cho phép "nhìn" gián tiếp các quầng vật chất tối với độ chính xác cao hơn gấp 10 lần so với kỹ thuật đo lực hấp dẫn tốt nhất hiện nay.
Phương pháp này tập trung vào một hiệu ứng được gọi là thấu kính hấp dẫn yếu, một đặc điểm trong thuyết tương đối rộng của Einstein, trong đó ánh sáng phát ra từ một vật thể bị lệch hướng ở một mức độ nhất định khi đi qua gần các vật thể khác do tác dụng của lực hấp dẫn.
"Vật chất tối sẽ làm biến dạng nhẹ hình ảnh của bất cứ thứ gì phía sau nó, gần giống như việc đọc báo qua đáy ly rượu", Phó giáo sư Edward Taylor, đồng tác giả của nghiên cứu, giải thích.
Đài thiên văn Siding Spring ở Australia. (Ảnh: Wikipedia).
Gurrii cùng các cộng sự đã sử dụng kính viễn vọng đường kính 2,3m tại Đài thiên văn Siding Spring ở Australia để lập bản đồ các thiên hà có thấu kính hấp dẫn.
"Chúng tôi biết các ngôi sao và khí di chuyển như thế nào bên trong các thiên hà nên có thể mô phỏng gần như chính xác thiên hà đó trông như thế nào. Bằng cách đo mức độ méo mó của hình ảnh thiên hà thực, chúng tôi có thể tính toán có bao nhiêu vật chất tối xung quanh nó", Gurri cho biết thêm.
Với cách tiếp cận mới, nhóm nghiên cứu hy vọng sẽ sớm có một bức tranh rõ ràng hơn về vị trí của vật chất tối trong vũ trụ cũng như vai trò của nó đối với sự hình thành của các thiên hà.