Hầu hết vũ trụ là vô hình trước mắt chúng ta, nó bao gồm những gì, chúng ta chỉ đưa ra các giả định. Một giả thuyết phổ biến là toàn bộ không gian này chứa đầy vật chất tối lạnh, và bản thân vật chất này bao gồm một số hạt kỳ lạ thường chuyển động chậm hơn nhiều so với tốc độ ánh sáng. Mặc dù mô hình này cực kỳ thành công và có thể giải thích tất cả những quan sát kỳ lạ về các thiên hà và cấu trúc của chúng, nhưng nó cũng có một số nhược điểm.
Mô hình dự đoán nhiều vật chất hơn ở trung tâm các thiên hà mà chúng ta có thể nhìn thấy và nhiều thiên hà đồng hành nhỏ hơn chúng ta có thể phát hiện. Để khắc phục vấn đề như vậy, các nhà khoa học đã quyết định làm cho vật chất đen lạnh trở nên "mờ" hơn một chút. Giả sử, nếu vật chất tối này bao gồm các hạt nhỏ hơn một electron một tỉ tỷ lần, thì nó sẽ đủ nhẹ để bản chất giống như sóng cơ học lượng tử của nó biểu hiện trên quy mô lớn.
Bằng cách làm mờ vật chất tối, bản chất giống sóng này của hạt sẽ cuốn trôi vật chất tối một cách hiệu quả trên một khoảng cách dài, giải quyết được nhiều vấn đề bồi tụ mà vật chất tối lạnh gặp phải. Nói cách khác, mô hình này ngăn vật chất tối xây dựng các cấu trúc nhỏ hơn 1000 năm ánh sáng.
Trong một công trình mới, các nhà thiên văn học đã phát triển một mô phỏng máy tính về vũ trụ sơ khai và sự xuất hiện của những ngôi sao đầu tiên. Họ cho phép vật chất tối trở nên "mờ" và quan sát cách thức điều này thay đổi quá trình tiến hóa của vật chất bình thường và sự phát triển của các ngôi sao. Sự hình thành của các ngôi sao và thiên hà đòi hỏi vật chất tối. Vì vũ trụ không ngừng giãn nở nên cần rất nhiều lực hấp dẫn để kéo dòng khí lại với nhau nhằm đạt được mật độ đủ cao để kích hoạt phản ứng tổng hợp và bắt đầu hình thành sao. Và không có đủ vật chất bình thường trong vũ trụ để điều đó xảy ra. Nhưng các khối vật chất tối trong vũ trụ sơ khai đóng vai trò là lò ấp hấp dẫn, thu hút vật chất thông thường để hình thành các ngôi sao và thiên hà.
Trong các mô phỏng của họ, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng khi vật chất tối trở nên mờ, nó sẽ thay đổi cách hình thành sao. Trong vật chất tối lạnh, bình thường, các ngôi sao đầu tiên tỏa sáng sâu bên trong các túi nhỏ rời rạc nằm rải rác trong không gian. Nhưng từ vật chất tối mờ, những tấm hai chiều khổng lồ giống như "bánh kếp" lần đầu tiên được hình thành. Sau đó, "chiếc bánh kếp" nhanh chóng chia thành các túi riêng lẻ, cuối cùng các túi này sẽ biến thành các ngôi sao. Bởi vì các bánh kếp D rất lớn và nhanh chóng sụp đổ, các ngôi sao thế hệ đầu tiên lớn hơn nhiều so với dự đoán của các kịch bản vật chất tối lạnh. Vì kích thước khổng lồ của chúng, các ngôi sao sẽ không tồn tại lâu. Và trong chớp mắt, thế hệ sao đầu tiên sẽ biến mất trong cơn bão bùng nổ siêu tân tinh dữ dội. Từ đó, khi "bánh kếp" phân tán, quá trình hình thành sao bình thường sẽ bắt đầu và vũ trụ sẽ trở nên giống vũ trụ của chúng ta hơn.
Mặc dù Kính viễn vọng Không gian James Webb sẽ không thể quan sát trực tiếp những ngôi sao đầu tiên xuất hiện trong vũ trụ, nhưng nó có thể thu được hình ảnh của một số thiên hà đầu tiên có thể chứa tàn tích của thế hệ sao đầu tiên. Và cả tàn tích của bức xạ từ vòng siêu tân tinh cực mạnh. Tuy nhiên, khi nói đến vật chất tối, không thể nói vũ trụ có thể chứa đựng những gì cho chúng ta.
Bạn có thể giúp Ukraine chiến đấu chống lại những kẻ xâm lược Nga. Cách tốt nhất để làm điều này là quyên góp quỹ cho Các lực lượng vũ trang của Ukraine thông qua Cuộc sống tiết kiệm hoặc thông qua trang chính thức NBU.
Đọc thêm:
Mọi người lang thang khắp nơi... Ngôi sao gas, ngôi sao bánh kếp...
Vào thời điểm mà lý thuyết mỏng manh của tôi có thể đặt mọi thứ lên giá.
Trung tâm của vũ trụ bao gồm các dây, trung tâm của các thiên hà - từ các quark, các ngôi sao - từ các nucleon và các hành tinh - từ các nguyên tử