- Trang chủ >>
- Khoa Học Tự Nhiên >>
- Vật lý
SỰ HÌNH THÀNH VẬT CHẤT TỐI
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (77.97 KB, 2 trang )
Trong vật lý thiên văn, thuật ngữ vật chất tối chỉ đến một loại vật chất giả thuyết
trong vũ trụ, có thành phần chưa hiểu được. Vật chất tối không phát ra hay phản
chiếu đủ bức xạ điện từ để có thể quan sát được bằng kính thiên văn hay các thiết
bị đo đạc hiện nay, nhưng có thể nhận nó ra vì những ảnh hưởng hấp dẫn của nó
đối với chất rắn và/hoặc các vật thể khác cũng như với toàn thểvũ trụ. Dựa trên
hiểu biết hiện nay về những cấu trúc lớn hơn thiên hà, cũng như các lý thuyết được
chấp nhận rộng rãi về Vụ Nổ Lớn, các nhà khoa học nghĩ rằng vật chất tối là thành
phần cơ bản chiếm tới 70% vật chất (vật chất tối +vật chất thường) trong vũ trụ.
Các nhà khoa học đã nhận ra một số hiện tượng mà hợp với sự tồn tại của vật chất
tối, bao gồm tốc độ quay của các thiên hà và tốc độ quỹ đạo của những thiên
hà trong cụm; thấu kính hấp dẫn các thiên thể phía sau bởi những cụm thiên hà như
là Bullet Cluster; và kiểu phân phối nhiệt độ của khí nóng ở các thiên hà và cụm
thiên hà. Vật chất tối cũng có vai trò quan trọng đối với sự tạo thành cấu trúc và
sự tiến hóa thiên hà, và có ảnh hưởng đo được đến tính không đẳng
hướng (anisotropy) của bức xạ phông vi sóng vũ trụ. Các hiện tượng này chỉ rằng
vật chất quan sát thấy được trong các thiên hà, các cụm thiên hà, và cả vũ trụ mà có
ảnh hưởng đến bức xạ điện từ chỉ là một phần nhỏ của tất cả vật chất: phần còn lại
được gọi là "thành phần vật chất tối".
Hình dung về tỷ lệ thành phần vũ trụ: năng lượng tối 68,3%, vật chất tối 26,8%,
khí Hidro, Heli tự do, các sao, neutrino, thành phần chất rắn và các phần còn lại
4,9%
Thành phần của vật chất tối chưa hiểu được, nhưng có thể bao gồm những hạt sơ
cấp mới nghĩ đến, như là WIMP, axion, vàneutrino thường và nặng; các thiên thể
như là sao lùn trắng và hành tinh (được gọi chung là MACHO, massive compact
halo object); và đám khí không phát ra ánh sáng. Bằng chứng hiện hành ủng hộ các
mô hình cho rằng thành phần chính của vật chất tối là những hạt sơ cấp chưa gặp,
được gọi chung là "vật chất tối thiếu baryon". Cũng có thể xếp hố đen vào một
dạng vật chất tối
Chúng ta mới chỉ biết được một phần rất nhỏ vật chất cấu tạo nên vũ trụ. Một phần
rất lớn được gọi với cái tên "vật chất tối" vẫn chưa được khám phá hoàn toàn.
Khi khám phá ra cấu tạo của nguyên tử, các nhà khoa học nghĩ rằng đã hiểu được
toàn bộ vật chất cấu tạo nên vũ trụ. Tuy nhiên, vào năm 1933, nhà thiên văn học
người Thụy Sĩ Fritz Zwicky đưa ra ý kiến rằng phần lớn nguyên liệu cấu thành vũ
trụ không phải là vật chất thông thường, mà là một thứ gì đó khác hoàn toàn.
Zwicky đưa ra suy đoán này sau khi quan sát vài nhóm thiên hà có tốc độ quay rất
nhanh, nếu chỉ có vật chất thường chúng sẽ bị tứ tán vào khắp vũ trụ do tác động
của lực ly tâm. Lực hấp dẫn của tất cả vật chất thường trong các thiên hà đó không
đủ để giữ chúng ổn định.
Các nhà khoa học sau này dùng thuật ngữ "vật chất tối" để chỉ nhóm vật chất này.
Tuy nhiên, vào thời điểm đó, ý tưởng của Zwicky bị coi là lập dị và không được
nghiên cứu kỹ lưỡng.
"Người ta coi ông là một nhà bác học điên, cố nghĩ ra một loại vật chất mới khi
không thể lý giải được hiện tượng bằng các lực thông thường," tiến sĩ Richard
Massey, thuộc Đại học Durham, nói.
Luận điểm của Zwicky bị lãng quên cho tới những năm 1970, khi nhà thiên văn
học Vera Rubin phát hiện ra rằng các thiên hà ở gần chúng ta không quay theo
cách bình thường.
Trong hệ Mặt Trời, có một quy luật đơn giản. Càng xa Mặt Trời thì tốc độ quay
của các hành tinh càng chậm, do lực hấp dẫn yếu dần. Quy luật này lẽ ra cũng phải
đúng với các ngôi sao quay xung quanh trung tâm thiên hà. Các ngôi sao xa nhất sẽ
phải di chuyển chậm nhất.
