Nghiên cứu vật chất và bức xạ từ thời vũ trụ sơ khai

Gần 400.000 năm sau khi vũ trụ được tạo ra trong Big Bang, vật chất lạnh đi đủ cho các nguyên tử trung hòa hình thành, nhờ đó cho phép ánh sáng lan tỏa khắp nơi hoàn toàn không bị cản trở.

alt

Kính thiên văn Nam Cực. Một loạt sáu bài báo sử dụng thiết bị này nghiên cứu bản chất của vật chất và bức xạ trong vũ trụ sơ khai. Ảnh: Consortium Kính thiên văn Nam Cực.

Ngày nay, ánh sáng đó tràn ngập khắp vũ trụ. Chúng ta thấy nó dưới dạng bức xạ nền vi sóng vũ trụ (CMBR), và các thiết bị hiện đại nghiên cứu nó chăm chú tìm cách xác định xem cái gì đã xảy ra ngay sau sự ra đời của vũ trụ. Trong số nhiều thứ khác, ánh sáng đó giữ trong nó những manh mối về cách thức những ngôi sao và thiên hà hình thành và tiến triển sau đó. Các thiên hà có xu hướng tập trung lại thành đám – Dải Ngân hà của chúng ta chẳng hạn, và nhóm thiên hà láng giềng địa phương của nó nằm tại rìa của Cụm Virgo.

Chất khí liên thiên hà bên trong những đám thiên hà thỉnh thoảng bị làm cho nóng lên bởi những cú sốc khi nó rơi vào trong các thiên hà. Vật chất nóng, tương đối đậm đặc đó có thể làm tán xạ ánh sáng nguyên thủy của CMBR – hàng tỉ năm sau khi ánh sáng ấy chuyển vào trạng thái tự do. Các nhà thiên văn đã và đang cố gắng tìm kiếm trong những tấm bản đồ CMBR trong những vùng hơi mờ hơn một chút do hiệu ứng này, gọi là Hiệu ứng Sunyaev-Zel'dovich (Hiệu ứng S-Z) mang tên các nhà lí thuyết lần đầu tiên đề xuất sự tồn tại của nó vào năm 1970. Trong những năm gần đây, một vài nhóm nghiên cứu đã cố công khám phá các đám thiên hà, sử dụng hiệu ứng S-Z. Những đám thiên hà được tìm thấy bằng phương pháp này bản thân chúng thật hấp dẫn, và chúng còn có những tính chất thống kê có giá trị cho nghiên cứu vũ trụ học.

Các nhà thiên văn CfA và một đội quốc tế lớn gồm nhiều đồng nghiệp của họ vừa mới công bố một loạt sáu bài báo quan sát về Hiệu ứng S-Z và những hiện tượng có liên quan, sử dụng các kết quả từ Kính thiên văn Nam Cực, một chiếc kính thiên văn hạ milimet, đường kính 10 mét, đặt tại trạm Nam Cực Amundsen-Scott ở Nam Cực.

Tính cho đến nay, bản thân hiệu ứng S-Z đã được trông thấy ở 21 đám thiên hà, đủ để mang lại những phép kiểm tra sơ bộ của những mô hình vũ trụ học. Ngoài việc giúp xác nhận các mô hình hình thành thiên hà trong vũ trụ sơ khai, nó còn cho phép các nhà thiên văn sàng lọc những thông số của vũ trụ học Big Bang. Kính thiên văn Nam Cực cũng đã phát hiện và đặc trưng thông số 188 thiên hà ở xa, và xác định rằng 75% trong số chúng phát ra bức xạ sóng mili mét đặc trưng của những thiên hà bị thống trị bởi những lỗ đen to nặng tại lõi của chúng, còn 25% kia bị thống trị bởi sự phát xạ bụi do sự hình thành sao. Đội nghiên cứu kết luận rằng những vật thể thuộc nhóm thiểu số vừa nói đại diện cho những thành viên hiếm gặp nhất và sáng nhất thuộc họ hàng những thiên hà rất sơ khai trong quá trình hình thành.

Những bài báo kia trong loạt bài quan trọng này tập trung vào phân tích các biến thiên trong chính CMBR, và những phép đo quang học từ xa của những đám thiên hà mới phát hiện gần đây. Bộ sáu bài báo trên là một tiến bộ quan trọng trong sự hiểu biết của chúng ta về vũ trụ sơ khai, cả về vật chất của nó (như thấy trong các thiên hà) và bức xạ của nó (như thấy trong CMBR).

Theo PhysOrg.com

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Downlaod video thí nghiệm

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


Khi dòng điện tác dụng lên nam châm
08/06/2022
Khả năng khai thác lượng điện năng có vẻ vô tận là một trong những nền tảng của thế giới hiện đại. Công nghệ ấy
Nhận thức lịch sử về nam châm
28/05/2022
Vào năm 1600, một bác sĩ người Anh cho biết ngoài trọng lực, Trái Đất còn tác dụng những lực khác khi ông chỉ ra rằng hành
Photon là gì?
25/07/2021
Là hạt sơ cấp của ánh sáng, photon vừa bình dị vừa mang đầy những bất ngờ. Cái các nhà vật lí gọi là photon, thì những
Lược sử âm thanh
28/02/2021
Sóng âm: 13,7 tỉ năm trước Âm thanh có nguồn gốc từ rất xa xưa, chẳng bao lâu sau Vụ Nổ Lớn tĩnh lặng đến chán ngắt.
Đồng hồ nước Ktesibios
03/01/2021
Khoảng năm 250 tCN. “Đồng hồ nước Ktesibios quan trọng vì nó đã làm thay đổi mãi mãi sự hiểu biết của chúng ta về một
Tic-tac-toe
05/12/2020
Khoảng 1300 tCN   Các nhà khảo cổ có thể truy nguyên nguồn gốc của “trò chơi ba điểm một hàng” đến khoảng năm 1300
Sao neutron to bao nhiêu?
18/09/2020
Các nhà thiên văn vật lí đang kết hợp nhiều phương pháp để làm hé lộ các bí mật của một số vật thể lạ lùng nhất
Giải chi tiết mã đề 219 môn Vật Lý đề thi TN THPT 2020 (đợt 2)
04/09/2020

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com