Khánh Phạm
Moderator
Thứ lớn nhất trong vũ trụ có đường kính 10 tỷ năm ánh sáng, theo Space.com.
Thực thể đơn lẻ lớn nhất mà các nhà khoa học đã xác định được trong vũ trụ là một siêu đám thiên hà gọi là Vạn Lý Trường Thành Hercules-Corona Borealis. Nó rộng đến mức ánh sáng phải mất khoảng 10 tỷ năm để di chuyển qua toàn bộ cấu trúc. Đối với viễn cảnh, vũ trụ chỉ mới 13,8 tỷ năm tuổi.
Không gian là tất cả về khoảng cách lớn và các vật thể.
Trái đất rất lớn đối với chúng ta, có chu vi khoảng 24.901 dặm (40.075 km) tại đường xích đạo. Nhưng dựa trên sơ đồ vũ trụ của mọi thứ, Trái đất rất nhỏ. Ngay cả trong hệ mặt trời của chúng ta, chúng ta cũng dễ dàng bị lấn át bởi hành tinh Sao Mộc (có thể chứa hơn 1.300 Trái đất bên trong) và mặt trời của chúng ta (có thể chứa hơn một triệu Trái đất bên trong nó).
Và trong khi mặt trời của chúng ta có vẻ to lớn, thì nó trông nhỏ bé so với những ngôi sao lớn nhất mà chúng ta biết. Mặt trời là một ngôi sao loại G hoặc một sao lùn vàng và có kích thước trung bình khá trên quy mô vũ trụ. Một số ngôi sao "siêu khổng lồ" lớn hơn nhiều. Có lẽ ngôi sao lớn nhất được biết đến là UY Scuti, có thể chứa hơn 1.700 mặt trời của chúng ta. (Một số ước tính về kích thước của UY Scuti đặt nó thấp hơn trong danh sách, nhưng có những ngôi sao khổng lồ khác có kích thước tương tự). Nhưng trong khi đường kính và chu vi của UY Scuti là rất lớn, thì nó chỉ nặng hơn mặt trời của chúng ta khoảng 30 lần: khối lượng và khối lượng không nhất thiết phải tương quan trong không gian.
Các vật thể khối lượng lớn hơn cần xem xét là các lỗ đen và đặc biệt là các lỗ đen siêu lớn thường nằm ở trung tâm của một thiên hà. Ví dụ, Dải Ngân hà chứa một khối lượng gấp khoảng 4 triệu lần khối lượng mặt trời. Một trong những lỗ đen siêu nặng lớn nhất từng được tìm thấy nằm trong NGC 4889 và chứa khối lượng gấp 21 tỷ lần khối lượng mặt trời. Tuy nhiên, ngay cả những lỗ đen nặng nhất cũng không đặc biệt lớn, vì loại cấu trúc này dày đặc nhất trong vũ trụ.
Tinh vân, hay những đám mây khí khổng lồ thường ngưng tụ để trở thành những ngôi sao mới, cũng có kích thước lớn ấn tượng. NGC 604 trong Thiên hà Tam giác thường được coi là một trong những thiên hà lớn nhất; nó dài khoảng 1.520 năm ánh sáng.
Các thiên hà là tập hợp của các hệ thống sao và mọi thứ bên trong các hệ thống đó: lỗ đen, hành tinh, ngôi sao, tiểu hành tinh, sao chổi, khí, bụi, v.v. Dải Ngân hà của chúng ta, nếu được coi là một vật thể, có chiều dài khoảng 100.000 năm ánh sáng. Các nhà khoa học gặp khó khăn trong việc mô tả đặc điểm của các thiên hà lớn nhất, bởi vì chúng không thực sự có ranh giới chính xác, nhưng các thiên hà lớn nhất mà chúng ta biết có đường kính hàng triệu năm ánh sáng.
Thiên hà lớn nhất được biết đến, lần đầu tiên được mô tả trong một nghiên cứu năm 1990 từ tạp chí Science(opens in new tab), là IC 1101, trải dài 4 triệu năm ánh sáng, theo NASA.
Các thiên hà thường liên kết với nhau theo lực hấp dẫn trong các nhóm được gọi là cụm thiên hà. (Ví dụ, Dải Ngân hà là một phần của Nhóm Địa phương nhỏ bao gồm khoảng hai tá thiên hà, bao gồm cả Thiên hà Andromeda.) Các nhà thiên văn học từng nghĩ rằng những cấu trúc này là những thứ lớn nhất ngoài kia. Tuy nhiên, vào những năm 1980, các nhà khoa học nhận ra rằng các nhóm cụm thiên hà cũng có thể được kết nối với nhau bằng lực hấp dẫn, tạo thành một siêu cụm, lớp vật thể lớn nhất trong vũ trụ.
Hiện tại, ứng cử viên sáng giá nhất của các nhà khoa học cho siêu cụm lớn nhất được biết đến trong vũ trụ là Vạn Lý Trường Thành Hercules-Corona Borealis, mặc dù các nhà thiên văn học đã dành gần một thập kỷ để tranh luận về cấu trúc này.
Vào năm 2013, một nhóm nghiên cứu do Istvan Horvath thuộc Đại học công Quốc gia ở Hungary dẫn đầu đã công bố Vạn Lý Trường Thành Hercules-Corona Borealis tại Hội nghị chuyên đề về Vụ nổ Tia Gamma lần thứ 7 của Huntsville(opens in new tab).
Các nhà khoa học đã nghiên cứu các hiện tượng vũ trụ ngắn được gọi là vụ nổ tia gamma, mà các nhà thiên văn học tin rằng đến từ các siêu tân tinh hoặc các ngôi sao lớn phát nổ vào cuối vòng đời của chúng. Các vụ nổ tia gamma được cho là một dấu hiệu tốt cho thấy các khối vật chất khổng lồ nằm ở đâu trong vũ trụ, bởi vì các ngôi sao lớn có xu hướng tập trung ở những vùng lân cận dày đặc hơn. Horvath và các đồng nghiệp của ông đã tìm thấy các tia gamma tập trung đặc biệt cách xa khoảng 10 tỷ năm ánh sáng theo hướng của các chòm sao Hercules và Corona Borealis.
Nhưng cách cấu trúc lớn này hình thành như thế nào vẫn là một câu hỏi. Cấu trúc này dường như đi ngược lại một nguyên tắc của vũ trụ học, hay cách thức vũ trụ hình thành và phát triển. Nguyên tắc được đề cập cho rằng vật chất phải đồng nhất khi được nhìn thấy ở quy mô đủ lớn, nhưng cụm không đồng nhất.
Không gian là tất cả về khoảng cách lớn và các vật thể.
Trái đất rất lớn đối với chúng ta, có chu vi khoảng 24.901 dặm (40.075 km) tại đường xích đạo. Nhưng dựa trên sơ đồ vũ trụ của mọi thứ, Trái đất rất nhỏ. Ngay cả trong hệ mặt trời của chúng ta, chúng ta cũng dễ dàng bị lấn át bởi hành tinh Sao Mộc (có thể chứa hơn 1.300 Trái đất bên trong) và mặt trời của chúng ta (có thể chứa hơn một triệu Trái đất bên trong nó).
Và trong khi mặt trời của chúng ta có vẻ to lớn, thì nó trông nhỏ bé so với những ngôi sao lớn nhất mà chúng ta biết. Mặt trời là một ngôi sao loại G hoặc một sao lùn vàng và có kích thước trung bình khá trên quy mô vũ trụ. Một số ngôi sao "siêu khổng lồ" lớn hơn nhiều. Có lẽ ngôi sao lớn nhất được biết đến là UY Scuti, có thể chứa hơn 1.700 mặt trời của chúng ta. (Một số ước tính về kích thước của UY Scuti đặt nó thấp hơn trong danh sách, nhưng có những ngôi sao khổng lồ khác có kích thước tương tự). Nhưng trong khi đường kính và chu vi của UY Scuti là rất lớn, thì nó chỉ nặng hơn mặt trời của chúng ta khoảng 30 lần: khối lượng và khối lượng không nhất thiết phải tương quan trong không gian.
Các vật thể khối lượng lớn hơn cần xem xét là các lỗ đen và đặc biệt là các lỗ đen siêu lớn thường nằm ở trung tâm của một thiên hà. Ví dụ, Dải Ngân hà chứa một khối lượng gấp khoảng 4 triệu lần khối lượng mặt trời. Một trong những lỗ đen siêu nặng lớn nhất từng được tìm thấy nằm trong NGC 4889 và chứa khối lượng gấp 21 tỷ lần khối lượng mặt trời. Tuy nhiên, ngay cả những lỗ đen nặng nhất cũng không đặc biệt lớn, vì loại cấu trúc này dày đặc nhất trong vũ trụ.
Tinh vân, hay những đám mây khí khổng lồ thường ngưng tụ để trở thành những ngôi sao mới, cũng có kích thước lớn ấn tượng. NGC 604 trong Thiên hà Tam giác thường được coi là một trong những thiên hà lớn nhất; nó dài khoảng 1.520 năm ánh sáng.
Các thiên hà là tập hợp của các hệ thống sao và mọi thứ bên trong các hệ thống đó: lỗ đen, hành tinh, ngôi sao, tiểu hành tinh, sao chổi, khí, bụi, v.v. Dải Ngân hà của chúng ta, nếu được coi là một vật thể, có chiều dài khoảng 100.000 năm ánh sáng. Các nhà khoa học gặp khó khăn trong việc mô tả đặc điểm của các thiên hà lớn nhất, bởi vì chúng không thực sự có ranh giới chính xác, nhưng các thiên hà lớn nhất mà chúng ta biết có đường kính hàng triệu năm ánh sáng.
Thiên hà lớn nhất được biết đến, lần đầu tiên được mô tả trong một nghiên cứu năm 1990 từ tạp chí Science(opens in new tab), là IC 1101, trải dài 4 triệu năm ánh sáng, theo NASA.
Các thiên hà thường liên kết với nhau theo lực hấp dẫn trong các nhóm được gọi là cụm thiên hà. (Ví dụ, Dải Ngân hà là một phần của Nhóm Địa phương nhỏ bao gồm khoảng hai tá thiên hà, bao gồm cả Thiên hà Andromeda.) Các nhà thiên văn học từng nghĩ rằng những cấu trúc này là những thứ lớn nhất ngoài kia. Tuy nhiên, vào những năm 1980, các nhà khoa học nhận ra rằng các nhóm cụm thiên hà cũng có thể được kết nối với nhau bằng lực hấp dẫn, tạo thành một siêu cụm, lớp vật thể lớn nhất trong vũ trụ.
Hiện tại, ứng cử viên sáng giá nhất của các nhà khoa học cho siêu cụm lớn nhất được biết đến trong vũ trụ là Vạn Lý Trường Thành Hercules-Corona Borealis, mặc dù các nhà thiên văn học đã dành gần một thập kỷ để tranh luận về cấu trúc này.
Vào năm 2013, một nhóm nghiên cứu do Istvan Horvath thuộc Đại học công Quốc gia ở Hungary dẫn đầu đã công bố Vạn Lý Trường Thành Hercules-Corona Borealis tại Hội nghị chuyên đề về Vụ nổ Tia Gamma lần thứ 7 của Huntsville(opens in new tab).
Các nhà khoa học đã nghiên cứu các hiện tượng vũ trụ ngắn được gọi là vụ nổ tia gamma, mà các nhà thiên văn học tin rằng đến từ các siêu tân tinh hoặc các ngôi sao lớn phát nổ vào cuối vòng đời của chúng. Các vụ nổ tia gamma được cho là một dấu hiệu tốt cho thấy các khối vật chất khổng lồ nằm ở đâu trong vũ trụ, bởi vì các ngôi sao lớn có xu hướng tập trung ở những vùng lân cận dày đặc hơn. Horvath và các đồng nghiệp của ông đã tìm thấy các tia gamma tập trung đặc biệt cách xa khoảng 10 tỷ năm ánh sáng theo hướng của các chòm sao Hercules và Corona Borealis.
