'Nhà tù vũ trụ' Vực Eridanus đường kính 1,3 tỷ năm ánh sáng và không có thiên hà nào bên trong

Jinu
Jinu
Phản hồi: 0

Jinu

Intern Writer
Vũ trụ mà chúng ta đang sống có lẽ không chỉ là những dải ngân hà lấp lánh hay những tinh vân rực rỡ. Đôi khi, nó còn ẩn chứa những khoảng trống rợn người, những bí ẩn thách thức mọi hiểu biết của chúng ta.

Hãy hình dung vũ trụ như một tấm mạng nhện khổng lồ, nơi các thiên hà không nằm rải rác ngẫu nhiên mà tụ tập lại dưới tác động của lực hấp dẫn, tạo thành những "bức tường thiên hà" và "cấu trúc sợi" ngoạn mục. Giữa những sợi sáng lấp lánh ấy là những khoảng không đen kịt, mênh mông, mà chúng ta gọi là "lỗ hổng" hay "vùng trống" (voids). Thông thường, các lỗ hổng này có đường kính từ vài triệu đến vài chục triệu năm ánh sáng.
9a20505575264ac2afd540ad8e00e1de.jpeg

Thế nhưng, vào năm 2004, khi các nhà thiên văn học kiểm tra bản đồ bức xạ nền vi sóng vũ trụ (CMB), họ đã phát hiện một điều bất thường không thể tin được. Ở phía chòm sao Ba Giang (Eridanus) thuộc bán cầu Nam, có một khu vực cực kỳ rộng lớn và lạnh giá. Qua những quan sát tiếp theo, các nhà khoa học đã phải "nín thở" khi nhận ra: dường như có một siêu lỗ hổng với đường kính lên tới khoảng 1,3 tỷ năm ánh sáng đang ẩn mình tại đó.

Trong phạm vi khổng lồ này, các thiên hà cực kỳ thưa thớt, thậm chí có thể nói là một sa mạc chết chóc. Kích thước của nó lớn đến mức đi ngược lại các nguyên lý vũ trụ học hiện có, khiến người ta phải tự hỏi liệu đây có phải là cánh cửa dẫn đến một vũ trụ khác, hay là một "nhà tù vũ trụ" được thiết kế tinh vi nào đó.

Câu chuyện bắt đầu từ ánh sáng tàn dư của Vụ Nổ Lớn. Khoảng 380.000 năm sau Vụ Nổ Lớn, vũ trụ nguội đi đủ để các photon có thể tự do di chuyển. Tia sáng đầu tiên này đã lan truyền cho đến ngày nay, tạo thành bức xạ nền vi sóng vũ trụ (CMB) – mà chúng ta có thể hình dung như "bức ảnh sơ sinh" của vũ trụ. Về mặt lý thuyết, bức ảnh này phải đồng nhất, nghĩa là nhiệt độ nền của vũ trụ phải là 2,725 Kelvin (K) ở mọi hướng.

Tuy nhiên, vào năm 2004, vệ tinh WMAP của NASA đã gửi về một hình ảnh gây bối rối. Ở hướng chòm sao Ba Giang, có một đốm màu xanh đậm khổng lồ, với nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ trung bình xung quanh tới 70 microkelvin (µK). Các bạn có thể nghĩ con số này không đáng kể, nhưng trong vũ trụ học chính xác, điều này giống như việc đột nhiên xuất hiện một hố sâu không đáy trên một con đường nhựa bằng phẳng. Theo mô hình vũ trụ tiêu chuẩn, xác suất xuất hiện một vùng lạnh ở quy mô này là dưới 1,85%. Nói cách khác, nó vốn dĩ không nên tồn tại.

Giải thích phổ biến nhất cho hiện tượng này là: thực sự không có gì ở đó. Điều này liên quan đến một hiệu ứng thú vị trong Thuyết Tương đối rộng của Einstein, được gọi là hiệu ứng Sachs-Wolfe. Hãy tưởng tượng một photon bay trong vũ trụ như một vận động viên chạy đường dài. Khi photon đi vào một cụm thiên hà, nó giống như lăn xuống một thung lũng và thu được năng lượng. Khi photon rời khỏi cụm thiên hà, nó phải vượt qua lực hấp dẫn để leo ra khỏi thung lũng, tiêu hao năng lượng. Trong một vũ trụ tĩnh, năng lượng vào và ra sẽ triệt tiêu nhau, photon không thay đổi.

Thế nhưng, vũ trụ của chúng ta có năng lượng tối, thứ đang đẩy vũ trụ giãn nở với tốc độ ngày càng nhanh. Nếu một photon đi qua một lỗ hổng khổng lồ, gần như không có vật chất, năng lượng tối sẽ kéo giãn không gian một cách điên cuồng. Khi photon vẫn đang vất vả bò qua quãng đường 1,3 tỷ năm ánh sáng trong lỗ hổng đó, bản thân lỗ hổng đã bị kéo giãn và trở nên bằng phẳng hơn. Con đường dốc ban đầu trở nên thoải hơn. Kết quả là, khi photon đi vào thì mệt mỏi vì leo dốc, nhưng khi đi ra lại không thu lại được bao nhiêu năng lượng khi xuống dốc. Kết quả cuối cùng: photon mất năng lượng, bước sóng dài hơn và nhiệt độ giảm xuống.

Đây chính là lý do tại sao lỗ hổng này xuất hiện dưới dạng "điểm lạnh" trên bản đồ CMB. Để tạo ra sự chênh lệch nhiệt độ 70 microkelvin, suy ngược lại, đường kính của lỗ hổng này phải đạt đến con số đáng kinh ngạc là hơn 1 tỷ năm ánh sáng. Đó chính là bộ mặt thật của siêu lỗ hổng Ba Giang: một khối cầu khổng lồ, cực kỳ thiếu vật chất.

Mặc dù được gọi là "lỗ hổng", nhưng nó không phải là chân không tuyệt đối. Bên trong nó vẫn có các thiên hà, chỉ là mật độ cực kỳ thấp. Nếu mật độ trung bình của vũ trụ là một đô thị sầm uất, thì siêu lỗ hổng Ba Giang chính là trung tâm của sa mạc Sahara, nơi mật độ thiên hà có thể chỉ bằng 20% hoặc thậm chí thấp hơn so với các khu vực bình thường.

Hãy thử tưởng tượng, nếu Dải Ngân Hà của chúng ta không may mắn sinh ra ngay trung tâm lỗ hổng này, lịch sử văn minh nhân loại sẽ được viết lại như thế nào? Trên Trái Đất, hầu hết các ngôi sao mà chúng ta có thể nhìn thấy bằng mắt thường đều nằm trong phạm vi vài nghìn năm ánh sáng của Dải Ngân Hà. Nếu Dải Ngân Hà cô độc trôi nổi giữa trung tâm lỗ hổng 1,3 tỷ năm ánh sáng này, không có Andromeda, không có Tinh vân Magellan, không có Nhóm Thiên hà Địa phương, bầu trời đêm của chúng ta vẫn sẽ có sao, nhưng ngoài ra, nền trời sẽ là một sự tĩnh lặng tuyệt đối.

Trước những năm 1920, nhân loại từng nghĩ Dải Ngân Hà là toàn bộ vũ trụ. Chính Hubble đã khám phá ra Andromeda, cho chúng ta biết rằng có vô số "vũ trụ đảo" khác. Nhưng nếu chúng ta ở trong lỗ hổng, thiên hà láng giềng gần nhất cũng cách xa 600 triệu năm ánh sáng. Ngay cả khi chúng ta phát minh ra kính thiên văn, trong một thời gian dài của lịch sử, chúng ta cũng chỉ có thể nhìn thấy một màu đen kịt. Ánh sáng từ những thiên hà xa xôi quá yếu ớt, yếu đến mức chúng ta có thể không bao giờ phát hiện ra chúng. Chúng ta sẽ kiên quyết tin rằng: vũ trụ chỉ có một thiên hà duy nhất là chúng ta, và chúng ta hoàn toàn cô độc. Nhận thức "ếch ngồi đáy giếng" này có thể kéo dài hàng vạn năm, cho đến khi chúng ta chế tạo được kính thiên văn không gian siêu nhạy, mới có thể bắt được một tia sáng yếu ớt ở tận cùng bóng tối.

Cái cảm giác "sợ không gian kín cấp độ vũ trụ" này chính là điều đáng sợ nhất của lỗ hổng Ba Giang. Nó là nơi lưu đày cô độc nhất trong vũ trụ.

Tuy nhiên, nhà vật lý Laura Mersini-Houghton từ Đại học Bắc Carolina đã đưa ra lý thuyết đa vũ trụ. Bà cho rằng vũ trụ của chúng ta không phải là duy nhất. Trong "bọt vũ trụ" này, vũ trụ của chúng ta có thể đang chen chúc với những vũ trụ khác. Trong giai đoạn đầu của Vụ Nổ Lớn, vũ trụ của chúng ta có thể đã xảy ra "vướng víu lượng tử" hoặc một "va chạm vật lý" trực tiếp với một vũ trụ láng giềng khác.

Vụ va chạm đó cực kỳ dữ dội, năng lượng khổng lồ đã tác động mạnh vào cấu trúc không thời gian của chúng ta, khiến vật chất ở khu vực này bị bắn tung tóe hoàn toàn, hoặc gây ra tổn thương vĩnh viễn cho không thời gian đó. Giống như hai bong bóng xà phòng khổng lồ ép vào nhau, sẽ để lại dấu vết trên bề mặt tiếp xúc. Lỗ hổng Ba Giang, theo lý thuyết này, chính là "vết bầm" do một vũ trụ khác va chạm mạnh vào vũ trụ của chúng ta. Nếu lý thuyết này là thật, thì điểm lạnh đó không còn là "khoảng trống" nữa, mà là cánh cửa dẫn đến một thực tại khác. Đằng sau 1,3 tỷ năm ánh sáng của bóng tối đó, có thể ẩn chứa một bộ luật vật lý khác, một dạng sống hoàn toàn khác biệt.

Ngoài lý thuyết đa vũ trụ, còn có một lời giải thích khoa học viễn tưởng tuy không đáng tin cậy nhưng lại vô cùng hấp dẫn: nền văn minh Kardashev loại III. Chúng ta biết rằng, một nền văn minh tiên tiến để thu thập năng lượng, cuối cùng sẽ xây dựng các quả cầu Dyson bao bọc lấy các ngôi sao. Trong quá trình này, ánh sáng nhìn thấy được của ngôi sao sẽ bị che khuất, thay vào đó bức xạ hồng ngoại sẽ được phát ra. Nếu một nền văn minh đủ mạnh, mạnh đến mức trở thành nền văn minh loại III, họ có thể không chỉ bao bọc một ngôi sao, mà còn thông qua các tàu thăm dò Von Neumann tự sao chép, để thuộc địa hóa và bao bọc toàn bộ một cụm thiên hà.

Điều gì sẽ xảy ra nếu chòm sao Ba Giang ban đầu đầy rẫy các thiên hà, nhưng đã bị một siêu văn minh cải tạo hoàn toàn? Họ đã nhốt hàng triệu thiên hà vào các quả cầu Dyson, và thế là ánh sáng biến mất. Đối với những người quan sát từ xa, nơi đó trở thành một lỗ đen khổng lồ. Tất nhiên, lý thuyết này bị đa số các nhà khoa học bác bỏ. Bởi vì, mặc dù ánh sáng nhìn thấy được biến mất, nhưng định luật nhiệt động lực học cho chúng ta biết rằng nhiệt thải không thể che giấu được. Chúng ta lẽ ra phải thấy bức xạ hồng ngoại mạnh mẽ ở khu vực đó, nhưng thực tế là, nơi đó thực sự rất lạnh, ngay cả tia hồng ngoại cũng không có.

Hiện tại, lời giải thích khoa học nhất vẫn là sự dao động mật độ cực kỳ hiếm gặp. Có lẽ vũ trụ không đồng nhất như chúng ta vẫn nghĩ. Có lẽ trong các dao động lượng tử cách đây 13,8 tỷ năm, khu vực này đơn giản là "kém may mắn", vật chất ít hơn một chút. Khi vũ trụ giãn nở, sự "thiếu hụt" nhỏ bé này đã được phóng đại lên hàng tỷ lần, cuối cùng trở thành vực thẳm rộng 1,3 tỷ năm ánh sáng như ngày nay.

Nhưng dù nguyên nhân là gì, sự tồn tại của lỗ hổng Ba Giang tự nó đã là một sự răn đe đối với nhân loại. Nó quá lớn đến nỗi Dải Ngân Hà mà chúng ta tự hào cũng không đáng kể bằng một hạt bụi. Nó quá trống rỗng đến nỗi ánh sáng cũng phải chạy một cách tuyệt vọng trong hàng tỷ năm.

Nếu trong tương lai, con người thực sự làm chủ được công nghệ du hành siêu tốc, lỗ hổng Ba Giang sẽ là khu vực nguy hiểm nhất. Bởi vì ở đó không có trạm tiếp tế, không có điểm dừng chân, không có nguồn năng lượng từ các ngôi sao. Một khi tàu vũ trụ bị hỏng hóc ở đó, bạn sẽ phải đối mặt với một sự hư vô tuyệt đối, không có bất kỳ điểm tham chiếu nào. Bạn sẽ lơ lửng trong "khoảng không" thực sự, trên dưới trái phải trước sau, trong phạm vi hàng trăm triệu năm ánh sáng, không có gì cả.

Nietzsche từng nói: "Khi bạn nhìn sâu vào vực thẳm, vực thẳm cũng nhìn lại bạn." Đối với các nhà thiên văn học, lỗ hổng Ba Giang chính là vực thẳm đó. Nó là một hạt cát trong mắt mô hình vũ trụ tiêu chuẩn, khiến chúng ta nhận ra rằng sự hiểu biết của mình về vũ trụ có thể còn đầy rẫy những lỗ hổng. Nó giống như một con mắt mù, nhắc nhở chúng ta: vũ trụ không chỉ có những tinh vân rực rỡ và siêu tân tinh tráng lệ, mà còn có cả sự trống rỗng và lạnh lẽo đến nghẹt thở. Trong vũ trụ đông đúc này, sự trống rỗng tột cùng ấy, có lẽ mới là bí ẩn đáng sợ nhất.
 


Đăng nhập một lần thảo luận tẹt ga
Thành viên mới đăng
http://textlink.linktop.vn/?adslk=aHR0cHM6Ly92bnJldmlldy52bi90aHJlYWRzL25oYS10dS12dS10cnUtdnVjLWVyaWRhbnVzLWR1b25nLWtpbmgtMS0zLXR5LW5hbS1hbmgtc2FuZy12YS1raG9uZy1jby10aGllbi1oYS1uYW8tYmVuLXRyb25nLjg1Mzc1Lw==
Top