James Webb lập bản đồ 164.000 thiên hà, hé lộ mạng vũ trụ thuở sơ khai

Một nhóm sử dụng kính viễn vọng không gian James Webb đã lập bản đồ mạng vũ trụ, lần theo bộ khung vô hình của vũ trụ qua 164.000 thiên hà. Độ sâu và độ phân giải cho phép các nhà thiên văn lần đầu nhìn thấy mạng này ở thời điểm vũ trụ chỉ mới vài trăm triệu năm tuổi, giai đoạn trước đây nằm ngoài tầm với. Lần đầu tiên, kiến trúc hấp dẫn sắp xếp mọi thứ ta nhìn thấy có thể được nghiên cứu đúng vào lúc bản thân các thiên hà còn đang hình thành.

Mạng vũ trụ là bộ xương cơ sở của vũ trụ. Vật chất tối chảy dọc theo các sợi khổng lồ, kéo các thiên hà về các giao điểm và để lại những khoảng trống mênh mông ở giữa. Hàng chục năm khảo sát quang học đã phác họa hình dạng của nó trong vùng vũ trụ gần ta, nhưng vũ trụ sơ khai quá mờ và quá xa đối với các kính thiên văn mặt đất ở mức chi tiết này.

Dữ liệu đến từ COSMOS-Web, chương trình Quan sát viên Tổng quát lớn nhất mà Webb từng thực hiện, bao phủ một mảng trời rộng tương đương ba trăng tròn. Phân tích mới, do Hossein Hatamnia tại Đại học California, Riverside dẫn dắt, dùng ảnh hồng ngoại gần của Webb để xác định 164.000 thiên hà trong mảng đó và gán cho mỗi thiên hà một giá trị dịch chuyển đỏ, chỉ số vũ trụ học vừa đóng vai trò khoảng cách vừa đóng vai trò tuổi. Bài báo xuất hiện trên The Astrophysical Journal.

Bạn cũng có thể thíchMàng mỏng La₃Ni₂O₇ qua kỹ thuật biến dạng đạt siêu dẫn 40K không cần áp suất cực cao

Với các khoảng cách này, nhóm dựng lại vị trí ba chiều của các thiên hà và lần theo mạng lưới các sợi nối chúng. Những cấu trúc trong dữ liệu Hubble chỉ là vệt đơn lẻ, trong dữ liệu Webb phân giải thành nhiều thành phần khác nhau, và danh mục mở rộng đến giá trị dịch chuyển đỏ bằng bảy, tức ánh sáng rời nguồn khi vũ trụ chưa tròn một tỷ năm tuổi.

Điều khiến kết quả khả thi không chỉ là độ sâu mà còn là độ bao phủ. Những trường sâu hẹp, dù sắc nét đến đâu, vẫn bỏ sót hình học vì lấy mẫu quá ít bầu trời. COSMOS-Web đánh đổi một phần độ sâu trên mỗi thiên hà để có trường rộng hơn, cần thiết để thấy các sợi như những sợi thật, chứ không phải các điểm rời rạc.

Danh mục chưa phải là lời sau cùng. Việc nhận diện mạng vũ trụ từ vị trí thiên hà vẫn phụ thuộc vào các giả định về cách thiên hà bám theo vật chất tối nền, và các giá trị dịch chuyển đỏ ở đây là đo bằng quang trắc, suy ra từ màu băng rộng thay vì các quang phổ chính xác hơn vốn có thể cố định mỗi thiên hà ở mức một phần nhỏ của một phần trăm. Nhóm trình bày công bố này như nền tảng cho các chiến dịch theo dõi quang phổ, không phải kết quả khép kín.

Bản đồ này quan trọng vì các dự đoán của vũ trụ học chuẩn sắc nét nhất đúng ở loại hình học quy mô lớn này. Hình dạng của mạng khi nó tiến hóa từ một vũ trụ sơ khai gần như đồng nhất đến vũ trụ đầy vón cục hôm nay là phép kiểm trực tiếp đối với mô hình vật chất tối và năng lượng tối. Bất kỳ chênh lệch dai dẳng nào giữa mạng mô phỏng và mạng mà Webb thực sự thấy ở dịch chuyển đỏ cao đều sẽ chỉ ra phần vật lý còn thiếu trong bức tranh.

Danh mục, đường ống phân tích và một video tái dựng 13 tỷ năm tiến hóa cấu trúc đã được công bố cùng bài báo, xuất hiện vào tháng 5 năm 2026 trên The Astrophysical Journal. Nhóm Riverside và toàn bộ cộng tác COSMOS-Web đang chuẩn bị bước theo dõi quang phổ các sợi ở dịch chuyển đỏ cao nhất, dự kiến vào nửa cuối năm 2026; bước này sẽ thu hẹp sai số và cho phép các nhà vũ trụ học so sánh hình học của mạng với các mô phỏng vật chất tối theo từng thiên hà.

Bài viết tương tự

Chúng ta có đang sống trong một mô phỏng? Thế tam nan của Nick Bostrom và “động lực học thông tin” của Melvin Vopson

Chuột mang gene của chuột chũi trụi lông sống lâu hơn 4,4 % và bớt viêm

Xét nghiệm phân phát hiện 90% ca ung thư đại trực tràng mà không cần nội soi

Chặn một protein duy nhất biến tế bào miễn dịch thành vũ khí tiêu diệt ung thư hiệu quả hơn

Hố đen J1007+3540 thức giấc sau 100 triệu năm, phun tia khổng lồ

Đón xem “Pháo hoa” trên bầu trời: Mưa sao băng Lyrids thắp sáng bầu trời tháng Tư