Tàu thăm dò mới của châu Âu khám phá vật chất tối

Nhiệm vụ có tên Euclid trị giá hơn 1 tỷ USD sẽ khám phá hai thành phần khó hiểu nhất của vũ trụ: năng lượng tối và vật chất tối. Năng lượng tối được dùng để chỉ một lực bí ẩn, đang làm tăng tốc sự giãn nở của vũ trụ, và sự tồn tại của nó đã được chứng minh vào năm 1998. Vật chất tối là một dạng vật chất được cho là bao trùm vũ trụ, chiếm 80% khối lượng vũ trụ, và hoạt động như một chất keo giữ các thiên hà lại với nhau.

Cả năng lượng tối và vật chất tối đều không nhìn thấy được và các nhà thiên văn học chỉ có thể suy ra sự tồn tại của chúng bằng cách đo lường ảnh hưởng của chúng đối với hành vi của các ngôi sao và thiên hà.

“Chúng ta không thể nói rằng đã hiểu vũ trụ nếu bản chất của những thành phần tối này vẫn còn là một bí ẩn. Đó là lý do tại sao Euclid rất quan trọng" - Andy Taylor, Giáo sư vật lý thiên văn tại Đại học Edinburgh, nói.

Euclid được dự kiến phóng vào năm ngoái bằng tên lửa Soyuz của Nga. Tuy nhiên, sau diễn biến Nga - Ukraine, Cơ quan vũ trụ châu Âu đã chấm dứt hợp tác với Cơ quan vũ trụ Nga, Roscosmos. Thay vào đó, châu Âu đã ký một thỏa thuận sử dụng tên lửa Falcon 9 từ công ty SpaceX, tuy nhiên vụ phóng đã bị trì hoãn.

Theo kế hoạch mới nhất, Euclid sẽ được phóng vào ngày 1/7, và mất một tháng để vượt qua Hệ Mặt trời, đi đến một điểm cách Trái đất 150 triệu km. Tại đây, con tàu sẽ có thể nhìn ra ngoài không gian sâu. Mặt trời, Trái đất sẽ đều ở phía sau Euclid.

“Euclid có độ phân giải của Kính viễn vọng không gian Hubble và có thể khảo sát 1/3 bầu trời đêm cùng một lúc, vì vậy nó sẽ cung cấp cho chúng ta một bản đồ cực kỳ chi tiết về bầu trời" - Stephen Wilkins, nhà thiên văn học tại Đại học Sussex, nói.

Theo các nhà khoa học, độ phân giải của Euclid sẽ rất quan trọng trong việc khám phá bí mật của vật chất tối. Vật chất này không thể nhìn thấy trực tiếp vì có thể nó được tạo thành từ các hạt không phát ra cũng như khôngphản xạ hoặc hấp thụ ánh sáng. Để "thấy" vật chất tối, Euclid sẽ khai thác một hiện tượng gọi là thấu kính hấp dẫn.

Cụ thể, tàu sẽ chụp hàng triệu hình ảnh của các thiên hà. Trong một số trường hợp, ánh sáng từ những thiên thể xa xôi này sẽ xuyên qua vật chất tối trước khi đến thấu kính. Trường hấp dẫn của vật chất tối sẽ kéo dài và làm lệch đường đi của ánh sáng. Đây là hiện tượng thấu kính hấp dẫn. Những hình ảnh bị biến dạng do vật chất tối tạo ra sẽ tiết lộ nhiều thông tin về dạng vật chất này.

“Thấu kính hấp dẫn do vật chất tối tạo ra sẽ cho chúng ta biết về cấu tạo của vật chất tối, chẳng hạn như đặc điểm và kích thước của các hạt cấu thành. Thông tin này sau đó sẽ giúp định hướng việc tìm kiếm các hạt vật chất tối trên Trái đất" - Mathilde Jouzac, Giáo sư tại Đại học Durham, cho biết.

Sau đó là năng lượng tối. “Chúng tôi sẽ phân tích kích thước của vũ trụ ở các thời kỳ khác nhau. Bằng cách này, chúng ta có thể tìm ra kích thước vũ trụ thay đổi như thế nào theo thời gian và hiểu được khi nào xảy ra những thay đổi về tốc độ giãn nở”, Wilkins nói thêm. Kết quả cuối cùng của nghiên cứu này sẽ là lịch sử về sự giãn nở của vũ trụ trong 10 tỷ năm qua, tiết lộ những bí mật giúp làm sáng tỏ bản chất thực sự của năng lượng tối.

Bằng cách này, Euclid – được đặt theo tên của nhà toán học Hy Lạp cổ đại, người được coi là cha đẻ của hình học – sẽ khám phá ra những bí mật "tối" của vũ trụ, các chuyên gia hy vọng. “Hy vọng rằng Euclid sẽ giúp chúng ta hiểu nền tảng của những gì đang diễn ra trong vũ trụ”, Taylor nói.