Vật chất tối chiếm phần lớn khối lượng của vũ trụ, nhưng nó vẫn còn khó nắm bắt. Tùy thuộc vào đặc tính của nó, nó có thể tập trung mật độ ở trung tâm của các thiên hà, hoặc phân phối trơn tru hơn trên quy mô lớn hơn.
Bằng cách so sánh sự phân bố của vật chất tối trong các mô hình chi tiết, các nhà nghiên cứu có thể kiểm tra hoặc loại trừ các ứng cử viên vật chất tối khác nhau.
Những ràng buộc chặt chẽ nhất về vật chất tối đến từ những thiên hà nhỏ nhất trong Vũ trụ gọi là "thiên hà lùn". Loại thiên hà nhỏ nhất trong số này chỉ chứa một vài nghìn hoặc hàng chục ngàn ngôi sao "siêu mờ nhạt".
Những thiên hà nhỏ xíu này, được tìm thấy đang quay xung quanh Dải Ngân hà, được tạo thành gần như hoàn toàn với vật chất tối. Nếu sự phân bố của vật chất tối trong những thiên hà nhỏ này có thể được ánh xạ, nó có thể cung cấp thông tin mới và thú vị về bản chất của nó.
 |
| Nguồn ảnh: phys. |
Trong một nghiên cứu được công bố bởi Thông báo hàng tháng của Hội Thiên văn Hoàng gia ( MNRAS ), một nhóm các nhà khoa học thuộc Đại học Surrey đã phát triển một phương pháp mới để tính toán mật độ vật chất tối bên trong của thiên hà lùn, ngay cả khi thiên hà không có khí gas và chỉ có vài ngôi sao. Chìa khóa của phương pháp này là sử dụng một hoặc nhiều cụm sao dày đặc đang quay xung quanh trung tâm thiên hà lùn.
Các cụm sao này là các tập hợp các ngôi sao có quỹ đạo quay quanh các thiên hà bên trong. Không giống như các thiên hà, các cụm sao rất dày đặc các ngôi sao phân bố nhau một cách hấp dẫn khiến chúng dần dần phát triển. Nhóm nghiên cứu đã có cái nhìn sâu sắc mới quan trọng khi họ nhận ra rằng tốc độ giãn nở này phụ thuộc vào trường trọng lực mà cụm sao đang quay quanh, và do đó nó có liên quan với sự phân bố của vật chất tối trong thiên hà chủ.
Mời quý vị xem video: Chính thức tìm ra vật chất chiếm quá nửa vũ trụ bị che giấu hàng tỉ năm
Nhóm nghiên cứu đã sử dụng một bộ mô phỏng máy tính lớn để chỉ ra cách mà cấu trúc của các cụm sao nhạy cảm với vật liệu vật chất tối đóng gói dày đặc ở trung tâm của các thiên hà, hoặc phân bố trơn tru hơn. Nhóm nghiên cứu sau đó đã áp dụng phương pháp của họ cho thiên hà gọi là "Eridanus II", phát hiện ra ít vật chất tối hơn ở trung tâm của nó so với nhiều mô hình đã dự đoán.
Tiến sĩ Filippo Contenta từ Đại học Surrey và là tác giả chính của nghiên cứu cho biết: "Chúng tôi đã phát triển một công cụ mới để khám phá bản chất của vật chất tối và đã có kết quả rất thú vị. Eridanus II, một trong những thiên hà nhỏ nhất được biết, có ít vật chất tối hơn trong trung tâm so với dự kiến. Nếu kết quả tương tự được tìm thấy cho một mẫu thiên hà lớn hơn, điều này có thể có ý nghĩa rộng đối với tính chất của vật chất tối trong vũ trụ.