Bí ẩn về vật chất tối đã được giải mã?

Suốt nhiều thập kỷ qua, giới thiên văn học luôn cố gắng tìm ra vật chất tối - thứ vật chất vô hình được cho là chiếm phần lớn trong vũ trụ, chính xác là gì. Một nghiên cứu mới, sử dụng dữ liệu từ kính viễn vọng không gian Fermi của Cơ quan hàng không vũ trụ Mỹ (NASA) rốt cuộc có thể cung cấp một vài câu trả lời.

Ánh sáng tia gamma bí ẩn mà kính thiên văn Fermi của NASA vừa bắt được cho thấy ở trung tâm Milky Way không chỉ có siêu lỗ đen đáng sợ mà còn có thứ gì đó rất mạnh nhưng vô hình.

Kết quả phân tích các tín hiệu mà Fermi thu thập được từ phía trung tâm của Milky Way - thiên hà thuộc hàng "quái vật", chứa Trái Đất - đã cho thấy ánh sáng lạ đó là một dạng bức xạ gamma "dư thừa": nó không phải từ lỗ đen siêu khối bằng 4 triệu Mặt trời đang ngủ đông ở đó, cũng không từ các ngôi sao lớn lang thang quanh trung tâm thiên hà.

Theo bài công bố trên Physical Review D, nhà vật lý Mattia Di Mauro từ Viện Vật lý hạt nhân quốc gia Ý cho rằng vật chất tối chính là thủ phạm tạo ra tín hiệu ánh sáng kỳ lạ và giàu năng lượng này.

Ánh sáng gamma kỳ lạ, lốm đốm mà kính thiên văn Trái Đất bắt được từ trung tâm thiên hà có thể do vật chất tối phát xạ - (Ảnh đồ họa từ dữ liệu NASA)

Khi các hạt vật chất phá hủy lẫn nhau, chúng giải phóng các tia gamma vào không gian, làm gia tăng ánh sáng rực rỡ rõ thấy ở trung tâm của dải Ngân hà. Khám phá tương tự ở các thiên hà lùn lân cận (những thiên hà nhỏ hơn dải Ngân hà của chúng ta) có thể càng củng cố giả thuyết mới là đúng.

"Đây là dấu hiệu thuyết phục nhất về các hạt vật chất tối mà chúng ta từng thu được", giáo sư Dan Hooper nhấn mạnh.

Để xác thực phát hiện của mình, nhóm của giáo sư Hooper đã phải loại bỏ các khả năng khác về dấu hiệu, kể cả khả năng các tia gamma do một ẩn tinh xa xôi hoặc một ngôi sao quay nhanh sản sinh ra. Họ nhận thấy, các tia gamma tạo ra phạm vi hoạt động trải dài gần 10.000 năm ánh sáng, bác bỏ khả năng ẩn tinh là nguồn phát xạ.

Nếu khám phá của nhóm Hooper rốt cuộc là đúng, nó sẽ làm nảy sinh một số câu hỏi hóc búa về vật chất tối.

Trước đây, các nhà khoa học từng cho rằng, vật chất tối ra đời từ một loại hạt giả thuyết có tên gọi là "hạt lớn tương tác yếu" (WIMP). Dẫu vậy, nếu vật chất tối đang được tạo thành và va chạm ở trung tâm của thiên hà, nó nhiều khả năng sẽ là một loại hạt nặng hơn nhiều. Điều này sẽ gây ngờ vực đối với một số bằng chứng thu được từ những thí nghiệm trước đây trên Trái đất về vật chất tối.

• Nghi lễ vẽ xương trên cơ thể của bộ tộc Chimbu, Papua New Guinea
• "Trái cấm" có đúng là quả táo không?
• Cầu kính uốn cong kích thích cảm giác mạnh, lạ đến "khó tin" ở Trung Quốc