Vt cht ti thông tin
Trong vt thiên văn, thut ngvt cht ti ch đến mt loi vt cht
githuyết trong vũtr, thành phn chưa hiu. Vt cht ti không phát ra
hay phn chiếuđủ bc x đin t để thquan sát được bng kính thiên
văn hay c thiết b đođạc hin nay, nhưng thnhn ra nhng nh
hưởng hp dn ca đối vi cht rn và/hoc các vt thkhác cũng như
vi toàn thvũtr. Da trên hiu biết hin nay vnhng cu trúc ln hơn
thiên hà, cũng nhưcác thuyếtđưc chp nhn rng rãi vVNLn, các
nhà khoa hc nghĩrng vt cht ti thành phn cơbn chiếm ti 70% vt
cht trong vũtr.
Các nhà khoa hcđã nhn ra mt shin tượng hp vi stn ti ca
vt cht ti, bao gm tcđộ quay ca các thiên và tcđộ qu đạo ca nhng
thiên trong cm; thu kính hp dn c thiên thphía sau bi nhng cm thiên
như Bullet Cluster; kiu phân phi nhitđộ ca khí ng các thiên hà
cm thiên hà. Vt cht ti cũng vai trò quan trng đối vi sto thành cu trúc
stiến hóa thiên , nh hưởng đođượcđến tính không đẳng hướng
(anisotropy) ca bc xphông vi sóng vũtr. Các hin tượng này chrng vt cht
quan sát thyđược trong các thiên hà, các cm thiên , cvũtr nh
hưởng đến bc x đin tch mt phn nhca tt cvt cht: phn còn li
được gi "thành phn vt cht ti".
Hình dung vtlthành phn vũtr: năng lượng ti 73%, vt cht ti 23%, khí
Hidro, Heli tdo, các sao, neutrino, thành phn cht rn các phn còn li
4%Thành phn ca vt cht ti chưađược hiu, nhưng có thbao gm nhng ht
sơcp mi nghĩ đến, nhưlà WIMP, axion, và neutrino thường nng; các thiên
thnhưlà sao lùn trng hành tinh (được gi chung MACHO, massive compact
halo object); và đám khí không phát ra ánh ng. Bng chng hin hành ng hcác
hình cho rng thành phn chính ca vt cht ti nhng ht sơcp chưa gp,
được gi chung "vt cht ti thiếu baryon". Cũng thxếp h đen vào mt dng
vt cht ti.
Lnđầu tiên tìm thy vt cht ti:
Bng chng trc tiếpđầu tiên vvt cht ti vađược các nhà thiên văn công b,
mc hvn mơhvthành phn to nên thcht liu ma quái này.
nh cađài quan sát tia X Chandra cho thy, chòm thiên 1E 0657-56, hay Bullet
Cluster, hình thành sau vva chm ddi ca hai đám thiên hà. Màu hng khí
nóng ca chòm, cha chyếu vt cht thường. Hu hết khi lượng ca chòm biu
hin bng màu xanh, chyếu cha vt cht ti. Stách bit ràng gia vt cht
thường và vt cht ti nhưvy chưa tng được quan sát trướcđây, và bng
chng chc chn nht cho thy hu hết vt cht trong vũtr dng "ti". nh:
NASA.
Quan sát được rút ra tvic n đo cn thn các ngôi sao khí tora trong mt
vva chm ddi bo lc nht gia các thiên được biết ti nay.
Đó cucđụng độ gia hai đám thiên hà, trong skin tên gi Bullet Cluster
(1E 0657-56). Cucđụng độ khiến cho các sao và vt cht ti ca nhng thiên hà
đi xuyên tách ri nhau, trong khi nhng khi khí liên hành tinh gia chúng va o
nhau và đi chm li.
"Trong mt thiên đin hình, tt cvt cht chiếm cmt không gian duy nht",
tiến sĩvt thiên văn Maxim Markevitch tTrung tâm Vt thiên thHarvard-
Smithsonian, M, phát biu.
"Trong trường hp y, khí c thiên li btách ri. Các thiên bay xuyên
qua nhau trong khi các đám mây khí ca chúng li không di chuyn ddàng như
vy".
Hãy hình dung, điuđó ging nhưcú va chmtcđộ hàng triu dm mi gigia
hai cái bánh đúc rc lc ln, vi các ngôi sao và vt cht ti nhng ht lc, còn
bt bánh đúcđại din cho các khi khí. Các ht lc slao xuyên qua nhau (vi rt ít
s đụng độ gia các ht lc), trong khi bt bánh đúc squn o nhau gia.
Kết qu chúng to thành nhng mng khác nhau trong không gian: mt cha
toàn khí nóng đang cun ly nhau và hai mng còn lihai bên chcha toàn vt
cht ti c sao trong nhng thiên hà thyđược.
Khi "cân" khi lượng tng ca vùng sáng nơi hai nhóm thiên đụng độ, các nhà
nghiên cu nhn thy nng hơn nhiu so vi khi lượng ca các ngôi sao ca
các khi khí liên hành tinh. Nhưvy, phn chênh lch còn li nhtđịnh phi vt
cht ti.
"Điu này chng minh mt cách đơn gin và trc tiếp rng vt cht ti tn ti",
Markevitch nói.
Đến nay, stn ti ca vt cht tiđược suy ra tthc tế các thiên ch đủ
1/5 svt cht cn thiết (dưới dng thyđược) để to ra lc hp dn gicho
chúng trong trng thái nđịnh.
Nhưvy, phn còn lit phi vô hình trước các kính thiên văn, hay còn gi là "ti".
Vic quan sát thy Bullet Cluster không gii tch được vt cht ti gì, nhưng
chúng cung cp mt du vết k chc chn, các nhà nghiên cu nhnđịnh.
Dường nhưcác ht vt cht ti, chăng na, cũng hành xging vi các ht
lc hơn bt bánh đúc: cng hoc là phân brt xa nhau, ging nhưcác sao,
hoc nhng cách thc khác để tránh va chm vi nhau
Bng chng mi vvt cht ti quanh các thiên nh:
Kính vin vng không gian Hubble ca NASA va mi phát hin ra mt bng chng
thuyết phc mi rng các thiên được bao quanh bi các qung vt cht ti.
Quan sát vùng trung tâm sôi động ca cm thiên Perseus, kính vin vng
Hubble phát hin qun thln bao gm các thiên nhvn còn nguyên vn trong
khi các thiên ln hơn nm xung quanh chúng li b ch bi lc kéo tcác
thiên hàng xóm. Kết qunghiên cuđượcđăng ti trên sra ngày 1 tháng 3, t
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Vt cht ti là dng vt cht không quan sát được chiếmđa phn khi lượng ca vũ
tr. Các nhà thiên văn hcđã kết lun có stn ti ca vt cht ti bng cách quan
sát lc hút ca đối vi c vt cht bình thường bao gm các ngôi sao, khí bi.
Nhng hình nh kính vin vng Hubble chpđượcđã cung cp thêm bng
chng rng các thiên không bquy riđược bao bc bi tm màn vt cht ti.
Chính tm màn này đã bo vchúng khi nhng kng xóm t l. Nhà thiên văn
hc Christopher Conselice thucĐi hc Nottingham kiêm người ch đạo các quan
sát ca Hubble cho biết: “Chúng tôi rt ngc nhiên khi phát hin thy rt nhiu
thiên lùn nm trong vùng trung tâm ca cm trông rt tròn tra, yên bình, chúng
không bt cmt du tích nào ca hin tượng bquy ri. Các thiên lùn này
rt già tn ti trong cm thiên tlâu. Do đó nếu bt chin tượng nào
phá ri chúng thì phi xy ra vào thiđim này. Chc chc vt cht tiđã thng
trcác thiên đó”.
Các thiên lùn th cha lượng vt cht ti nhiu hơn các thiên xonc.
Conselice cho biết: “Vi kết qunày, chúng ta không thnói chính xác liu khi
lượng vt cht ti trong thiên lùn có ln hơn khi lượng vt cht ti trong thiên
Milky Way hay không. Mc stht là các thiên hà xonc btàn phá,
trong khi các thiên lùn thì không. Điuđó gi ý rng nhnđịnh trên th
đúng”.
Lnđầu tiên đượcđề cpđến tcách đây 80 năm, vt cht tiđược cho cht keo
dính ni kết các thiên vi nhau. c nhà thiên văn hc cho rng vt cht ti to
nên bkhung sng còn cho vũtr, hình thành nên cái sườn cho shình thành các
thiên nhvào lc hp dn. Các nghiên cu trướcđó sdng kính vin vng
Hubble và Đài quan t tia X Chandra (NASA) cũng phát hin bng chng vvt
cht ti trong các cm thiên được gi n Cm Bullet. Quan t mi ca
Hubble tiếp tc tìm kiếm vt cht ti trong các thiên hà đơn l.
Máy quay hinđại chuyên dùng trong kho sát ca Hubble đã cho vào tm ngm
29 thiên lùn hình êlip trong cm Perseus nm ch chúng ta 250 triu năm ánh
sáng, đây cũng mt trong nhng cm thiên gn Trái Đất nht. Trong s đó
17 thiên mi.
Do vt cht ti không thquan sát được, các n thiên văn hc nhn din nó thông
qua bng chng gián tiếp. Phương pháp phbiến nht xác định vn tc ca các
ngôi sao hoc nhóm các ngôi sao khi chúng chuynđộng ngu nhiên trong thiên hà
hoc khi chúng quay quanh thiên hà. Cm Perseus nm quá xa các nh vin vng
nên rt khó thquan sát các ngôi sao riêng lcũng nhưxác định chuynđộng
ca chúng. Do đó Conselice nhóm ca ông đã to ra mt kthut mi nhm
phát hin vt cht ti trong các thiên lùn bng cách xác định khi lượng ti
thiu các thiên lùn phiđạtđượcđể thbo vnó không bphá ri bi
các dòng lc hút tcác thiên ln hơn.