Vén màn bí ẩn vũ trụ qua 10 vật thể (Phần 4)

4. Vạn lí Trường thành BOSS

Nó là cái gì?

Siêu đám thiên hà

Nó ở đâu?

Trung bình ở xa chúng ta 6,8 tỉ năm ánh sáng

BÍ ẨN: PHẢI CHĂNG CHÚNG TA NGỤ Ở MỘT NƠI ĐẶC BIỆT?

Toàn bộ nền vũ trụ học của chúng ta được xây dựng trên ý tưởng về sự tầm thường của chúng ta: rằng chúng ta chẳng có gì đặc biệt, và Trái Đất cũng vậy.

Ý tưởng trên có từ thời Phục hưng, và khám phá của Copernicus rằng Trái Đất quay xung quanh Mặt Trời. Bất ngờ chúng ta không còn ngự ở vị trí trung tâm của Tạo hoá nữa.

Chuyện trở nên sáng tỏ kể từ ấy là Trái Đất chỉ là một hành tinh bình thường quay xung quanh một ngôi sao bình thường trong một thiên hà giống như nhiều thiên hà khác, và khám phá của Copernicus đã định hình thành nguyên lí Copernicus: về trung bình, chẳng có nơi trong vũ trụ là đặc biệt hết. Vạn vật trông y hệt nhau, và chẳng có nơi nào nổi bật hơn cả. Giả định ấy đã được tôi luyện thành các mô hình hiện nay của chúng ta về vũ trụ, xây dựng trên thuyết tương đối rộng Einstein.

Trọng điểm của nguyên lí Copernicus là ý tưởng về cấp độ. Hãy tưởng tượng vũ trụ là một đám đông người. Tiến đến gần bạn có thể nhìn thấy nét mặt từng người. Tuy nhiên, lùi ra đủ xa thì tất cả những gì bạn thấy chỉ là một đám người trông y hệt nhau.

Vì thế, trong khi ở những cấp độ nhỏ vũ trụ trông rất khác biệt, nó bao gồm từng hệ Mặt Trời, từng thiên hà và đám thiên hà, nhưng ở một cấp độ nào đó, thường xét vào khoảng một tỉ năm ánh sáng, những khác biệt như thế không còn nữa. Tính trung bình, mạng lưới chất liệu làm nền vũ trụ trông y hệt nhau.

Ý tưởng này chịu nhiều thách thức trong thời gian gần đây. Có lẽ thách thức lớn nhất là Vạn lí Trường thành BOSS (BOSS Great Wall), được khám phá vào năm 2016. Tên gọi viết tắt từ chương trình nghiên cứu đã khám phá ra nó, Baryon Oscillation Spectroscopic Survey, “tường thành” ấy thật ra là một cấu trúc dạng sợi khổng lồ gồm khoảng gần một nghìn thiên hà, trải ra trên một tỉ năm ánh sáng.

Siêu đám Virgo, một mảng dày đặc thiên hà bao gồm Ngân hà của chúng ta, dường như là bộ phận của cái gì đó còn to hơn nhiều. “Chúng ta đang sống trong vùng ngoại vi của một siêu đám lớn tên là Laniakea,” phát biểu của András Kovács tại Viện Vật lí Năng lượng cao ở Barcelona, Tây Ban Nha. Được khoanh vùng vào năm 2014, siêu đám này có kích cỡ 500 triệu năm ánh sáng. Cũng trong năm 2014, chúng ta còn phát hiện một mảng trời trống rỗng bao la gọi là siêu-khoảng không nằm ngay cạnh chúng ta, trải dài 2 tỉ năm ánh sáng.

Tóm lại, có thể chúng ta đang chiếm giữ một vị trí hơi khác thường trong vũ trụ, nằm giữa một siêu đám lớn ở một bên và một siêu-khoảng không ở bên kia. “Một kịch bản như thế có thể là một sắp xếp hiếm trong mạng lưới vũ trụ,” Kovács nói.

Điều đó không nhất thiết đặt dấu chấm hết cho nguyên lí Copernicus, theo lời Brent Tully ở Viện Thiên văn học ở Hawaii: có lẽ vị thế khác thường của chúng ta chỉ gây thêm khó dễ cho việc chúng ta quan sát vũ trụ tổng thể đồng đều. Tully đang bỏ sức mở rộng các bản đồ của chúng ta thêm nữa vào vũ trụ, tăng gấp đôi khoảng cách đo được tính đồng đều.

Nhưng đến chừng mực nào đó chúng ta sẽ đạt tới giới hạn. “Nếu các mảng không đồng đều lớn hơn cấp độ này thì điều đó sẽ thách thức học thuyết chuẩn hiện nay của chúng ta,” ông nói. Nếu chúng ta nhận ra thứ gì đó còn lớn hơn Vạn lí Trường thành BOSS, thì sự nhiễu loạn kết cấu không-thời gian do khối lượng khổng lồ của nó gây ra thậm chí có thể làm thay đổi các tính toán của chúng ta về tốc độ vũ trụ giãn nở, và do đó tuổi hiện nay của nó. Hiện nay, hai phép đo kình địch nhau về tốc độ giãn nở của vũ trụ không ăn khớp với nhau. Tình trạng lổn nhổn không đều có thể là chìa khoá để giải quyết vấn đề đó – và mở ra cánh cửa bước sang cái đặc biệt hơn.

Nguồn: New Scientist