Kính viễn vọng không gian James Webb đã mang đến một khám phá đột phá khác đang định hình lại hiểu biết của chúng ta về quy mô vũ trụ. Dự án COSMOS-Web gần đây đã công bố bản đồ vũ trụ chi tiết nhất từng được tạo ra, ghi lại gần 800.000 thiên hà trong một mảnh nhỏ bầu trời. Nhưng điều khiến cộng đồng thiên văn học phấn khích không chỉ là con số thô - mà là những gì các phát hiện này gợi ý về tổng số thiên hà trong vũ trụ quan sát được của chúng ta.
 |
|---|
| Kính viễn vọng Không gian James Webb , một công cụ đột phá cho thiên văn học, tiết lộ những khám phá vũ trụ chưa từng có |
Phép tính đang thu hút sự chú ý của mọi người
Khi các nhà nghiên cứu lập bản đồ 800.000 thiên hà trong chỉ 0,54 độ vuông bầu trời - khoảng bằng diện tích của ba mặt trăng tròn - cộng đồng khoa học nhanh chóng bắt đầu tính toán. Phép tính này đáng ngạc nhiên là đơn giản nhưng gây choáng ngợp trong ý nghĩa của nó. Khu vực khảo sát nhỏ bé này chỉ chiếm 0,0013% toàn bộ quả cầu thiên thể có thể nhìn thấy từ Trái Đất.
Nếu mẫu này chứng minh có tính đại diện cho vũ trụ rộng lớn hơn, phép tính đơn giản cho thấy vũ trụ quan sát được của chúng ta có thể chứa khoảng 61 tỷ thiên hà. Con số này nằm thoải mái trong các ước tính khoa học hiện tại từ 200 tỷ đến 2 nghìn tỷ thiên hà, nhưng việc thấy bằng chứng cụ thể như vậy từ các quan sát thực tế khiến sự bao la trở nên thực tế hơn.
Tính toán số lượng thiên hà:
- Diện tích khảo sát tính theo phần trăm của toàn bộ bầu trời: 0.0013%
- Tổng số thiên hà ngoại suy trong vũ trụ quan sát được: ~61 tỷ
- Ước tính khoa học hiện tại: từ 200 tỷ đến 2 nghìn tỷ thiên hà
- Phát hiện bất ngờ: số lượng thiên hà sơ khai nhiều gấp 10 lần so với dự đoán
Tại sao mảnh bầu trời nhỏ này lại quan trọng đến vậy
Khảo sát COSMOS-Web không chỉ đếm thiên hà - nó còn nhìn ngược lại qua 98% lịch sử vũ trụ, ghi lại ánh sáng từ các thiên hà khi chúng tồn tại cách đây 13,5 tỷ năm. Khả năng du hành thời gian này của kính viễn vọng Webb cho phép các nhà khoa học nghiên cứu cách các thiên hà hình thành và tiến hóa trong những chương đầu tiên của vũ trụ.
Điều khiến khám phá này đặc biệt thú vị là sự phong phú bất ngờ của các thiên hà sơ khai. Nhóm nghiên cứu đã tìm thấy nhiều gấp 10 lần số thiên hà so với dự đoán, cùng với các lỗ đen siêu khối lượng vô hình đối với các kính viễn vọng trước đây. Những bất ngờ này đang buộc các nhà khoa học phải xem xét lại tốc độ mà vũ trụ có thể hình thành các cấu trúc khổng lồ trong vài trăm triệu năm đầu tiên.
Thông số kỹ thuật Khảo sát COSMOS-Web:
- Diện tích khảo sát: 0,54 độ vuông (tương đương 3 mặt trăng tròn)
- Số thiên hà được lập bản đồ: ~800.000
- Phạm vi thời gian: 98% lịch sử vũ trụ (quay ngược về 13,5 tỷ năm trước)
- Kính thiên văn: Kính thiên văn Không gian James Webb với gương phản xạ 6,5 mét
- Thời gian xử lý dữ liệu: Hơn 2 năm
Bức tranh tổng thể cho hiểu biết vũ trụ
Ngoài số lượng thiên hà ấn tượng, nghiên cứu này làm nổi bật việc chúng ta vẫn còn không biết bao nhiều điều về vũ trụ. Độ nhạy của kính viễn vọng Webb đã tiết lộ rằng vũ trụ sơ khai hoạt động và sáng hơn nhiều so với dự kiến, thách thức các mô hình vũ trụ học hiện có.
Kể từ khi kính viễn vọng hoạt động, chúng tôi đã tự hỏi 'Liệu những bộ dữ liệu JWST này có phá vỡ mô hình vũ trụ học không? Bởi vì vũ trụ đang tạo ra quá nhiều ánh sáng quá sớm'
Những tác động này vượt xa việc đếm đơn thuần. Mỗi thiên hà trong số 800.000 thiên hà được lập bản đồ này có khả năng chứa hàng tỷ ngôi sao và vô số thế giới, khiến quy mô các khả năng vũ trụ thực sự đáng kinh ngạc. Với bộ dữ liệu hoàn chỉnh hiện đã được công khai, các nhà nghiên cứu trên toàn thế giới có thể khám phá những phát hiện này và có khả năng khám phá những hiểu biết mới về vật chất tối, vật lý vũ trụ sơ khai và bản chất cơ bản của sự tiến hóa vũ trụ.
Dự án COSMOS-Web chứng minh rằng đôi khi những khám phá sâu sắc nhất không đến từ việc quan sát các hiện tượng kỳ lạ, mà từ việc đơn giản đếm những gì thực sự tồn tại ngoài kia trong bóng tối vũ trụ.
Tham khảo: The largest map of the universe reveals over 800,000 galaxies