Ganymede – thiết bị dò vật chất tối tự nhiên?

7 giờ trướcBài gốc

Mặt trăng Ganymede, vệ tinh lớn nhất của sao Mộc và cũng là mặt trăng lớn nhất trong hệ Mặt trời, có thể hoạt động như một thiết bị dò tìm vật chất tối khổng lồ. Các nhà vật lý cho rằng những hạt vật chất tối lớn, nếu tồn tại, có thể tạo ra các hố va chạm đặc biệt trên bề mặt băng giá của Ganymede.

Một góc nhìn về Ganymede từ tàu vũ trụ Juno của NASA. (Nguồn: NASA)

Thông thường, các nhà khoa học tìm kiếm vật chất tối dưới dạng các hạt siêu nhẹ, tương tác rất yếu với vật chất thông thường. Tuy nhiên, một giả thuyết khác cho rằng vật chất tối có thể tồn tại dưới dạng các hạt rất lớn – từ kích thước quả bóng rổ đến tiểu hành tinh – nhưng cực kỳ hiếm và khó phát hiện.

Do sự hiếm hoi của các hạt vật chất tối lớn, việc phát hiện chúng đòi hỏi một thiết bị dò có kích thước khổng lồ – như một mặt trăng hoặc hành tinh. Ganymede, với bề mặt băng cổ xưa và ít bị thay đổi, là ứng viên lý tưởng để lưu giữ dấu vết của các va chạm hiếm này.

Các sứ mệnh thăm dò không gian trong tương lai có thể giúp phát hiện các hố va chạm đặc biệt do vật chất tối gây ra. Nếu tìm thấy, đây sẽ là bằng chứng quan trọng cho sự tồn tại của loại vật chất tối mới và mở ra hướng nghiên cứu hoàn toàn mới trong vật lý thiên văn.

Hố va chạm đặc biệt trên Ganymede. (Nguồn: NASA)

Vật chất tối (dark matter) là một dạng vật chất không phát ra ánh sáng hay bất kỳ loại bức xạ nào mà chúng ta có thể phát hiện bằng kính thiên văn. Dù không thể nhìn thấy trực tiếp, các nhà khoa học tin rằng nó tồn tại vì ảnh hưởng hấp dẫn của nó lên các thiên hà và vật thể trong vũ trụ.

Các thiên hà quay nhanh hơn so với những gì khối lượng nhìn thấy có thể giải thích. Điều này cho thấy có một lượng lớn vật chất “ẩn” đang giữ chúng lại bằng lực hấp dẫn. Vật chất tối chiếm khoảng 85% tổng khối lượng vật chất trong vũ trụ, nhưng chúng ta chỉ mới hiểu được phần nhỏ của nó.

Vật chất tối cực kỳ quan trọng trong vũ trụ – không phải vì chúng ta hiểu rõ nó, mà vì nó chi phối cách vũ trụ hoạt động.

Nếu chỉ dựa vào khối lượng của các ngôi sao và hành tinh mà chúng ta nhìn thấy, các thiên hà sẽ tự tan rã khi quay. Nhưng thực tế, chúng vẫn ổn định – điều này cho thấy có một lực hấp dẫn bổ sung từ vật chất tối đang giữ chúng lại.

Ngay sau vụ nổ Big Bang, vật chất tối đã giúp hình thành các cụm thiên hà, thiên hà và các cấu trúc lớn khác. Không có vật chất tối, vũ trụ sẽ không có hình dạng như ngày nay – có thể chỉ là một đám khí loãng.

Bề mặt tối của Ganymede - nơi lưu giữ lịch sử va chạm. (Nguồn: NASA)

Vì vật chất tối không tương tác với ánh sáng, nhưng lại có ảnh hưởng hấp dẫn mạnh mẽ, nó có thể giúp chúng ta kiểm tra và mở rộng các lý thuyết vật lý hiện tại như thuyết tương đối hoặc mô hình chuẩn của vật lý hạt. Việc khám phá ra vật chất tối có thể dẫn đến việc phát hiện các hạt cơ bản mới, hoặc thậm chí là các chiều không gian khác. Nó là cửa ngõ để mở rộng hiểu biết của con người về bản chất của vũ trụ.

Các sứ mệnh như tàu thăm dò Ganymede của NASA đang tìm kiếm dấu vết của vật chất tối lớn – những hạt có thể tạo ra hố va chạm đặc biệt trên bề mặt băng giá của mặt trăng này. Nếu phát hiện được, đây sẽ là bước ngoặt lớn trong ngành thiên văn học.

Minh Hoàn

Nguồn VTC : https://vtcnews.vn/ganymede-thiet-bi-do-vat-chat-toi-tu-nhien-ar960424.html