Siêu đám Laniakea có gì bên trong mà khiến các nhà khoa học giật mình khi xem bản đồ 3D?

Khi nhìn bức ảnh này, bạn nghĩ rằng nó đó là gì? Thật khó mà tưởng tượng, bức ảnh trông tựa như vân của một chiếc lá kia lại là một siêu chòm thiên hà ẩn chứa vô số bí ẩn. Thế nhưng, đối với các nhà khoa học, siêu đám Laniakea khổng lồ kia lại vô cùng đáng sợ. Vì sao lại như vậy?

Chúng ta hãy cùng tìm hiểu siêu đám thiên hà là gì? Theo Wiki, siêu đám thiên hà hay siêu thiên hà, cụm thiên hà, hay siêu quần thiên hà (tiếng Anh: Superclusters) là hệ thống gồm các thiên hà, quần tụ thiên hà, có các dây, các mạng, liên kết với nhau thành một hệ thống. Với kích thước khổng lồ của siêu đám, các thành viên trong đó không phải liên kết ràng buộc với nhau bằng lực hấp dẫn.

Để hình dung rõ hơn về quy mô khổng lồ của siêu đám thiên hà thì hãy phân loại mối quan hệ giữa các cấp độ khác nhau từ góc độ vĩ mô. Trước khi tính toán số lượng các ngôi sao trong vũ trụ, các nhà thiên văn học trước tiên phải ước tính số lượng các thiên hà. Thiên hà là một tập hợp của rất nhiều các ngôi sao, khí và bụi được liên kết với nhau bởi lực hấp dẫn. Các thiên hà có thể rất rộng lớn, lên tới một nghìn tỉ ngôi sao, cũng có thể rất nhỏ bé, chỉ có vài triệu sao.

Các thiên hà có rất nhiều hình dạng khác nhau như những đám mây khổng lồ cho đến những hình xoắn ốc phức tạp với các nhánh rõ rệt chứa đầy sao. Kích thước của các thiên hà dao động trong khoảng vài nghìn năm ánh sáng cho tới hơn 100000 năm ánh sáng. Nhóm các thiên hà được liên kết nhờ lực hấp dẫn và chính lực cơ bản này đã liên kết các nhóm thiên hà để hình thành nên Siêu đám thiên hà.

Mặt trời của chúng ta cũng chỉ là một trong số hàng tỉ ngôi sao thuộc thiên hà Milky Way (Dải ngân hà). Và thiên hà Milky Way của chúng ta cũng là một trong số hàng trăm tỉ thiên hà khác. Vào năm 1610, nhà thiên văn học, Galileo Galile đã lần đầu quan sát được các ngôi sao riêng biệt trong Dải ngân hà bằng kính viễn vọng của mình. Tuy nhiên, mãi cho tới tận những năm 20 của thế kỉ 20, các nhà thiên văn học vẫn tin rằng toàn bộ vũ trụ của chúng ta đều chứa trong Dải ngân hà. Đến khi có cuộc tranh luận lớn nổ ra giữa Harlow Shapley và Heber Curtis, cùng với Edwin Hubble mới chứng minh được rằng Dải ngân hà chứa Mặt trời của chúng ta chỉ là một trong số rất rất nhiều Dải ngân hà khác.

Vậy siêu đám thiên hà Laniakea có quy mô "khủng" thế nào?

Hệ Mặt trời của chúng ta thuộc thiên hà Milky Way. Còn thiên hà Milky Way cùng với thiên hà Tiên nữ đều là thành viên của cụm thiên hà được gọi nhóm địa phương. Đường kính của cụm thiên hà nhóm địa phương có độ dài khoảng 10 triệu năm ánh sáng hoặc hơn.

Tầng phía trên của nhóm Thiên hà địa phương là cụm thiên hà Xử Nữ. Có hơn 1.300 thiên hà trong cụm thiên hà này. Với một nhóm lớn như vậy, đường kính của cụm thiên hà Xử Nữ vượt quá 65 triệu năm ánh sáng. Những cụm này thuộc về Siêu Đám Xử Nữ, có đường kính khoảng 110 năm ánh sáng và bao gồm khoảng 100 cụm thiên hà.

Với 1 kích cỡ khủng như vậy, hẳn nhiều người đã cảm thấy siêu đám Xử Nữ là cấu trúc lớn nhất trong vũ trụ. Nhưng trên thực tế, "núi cao còn có núi cao hơn", siêu đám Xử Nữ vốn khổng lồ mới chỉ là một "nhánh" nhỏ của siêu đám thiên hà Laniakea.

Theo bản đồ 3D do các nhà khoa học thuộc đại học Hawaii mới lập đã tiết lộ hình ảnh đầy choáng ngợp về siêu đám thiên hà Laniakea. Cụm thiên hà "siêu khủng" Laniakea "nuốt gọn" toàn bộ dải Ngân hà Milky Way, chứa khoảng 100.000 thiên hà lớn nhỏ trong đó và có khối lượng lớn bằng hàng nghìn triệu mặt trời. Cụm thiên hà được các nhà khoa học đặt tên là Laniakea, có đường kính trải dài 500 triệu năm ánh sáng.

Siêu đám Laniakea còn được gọi là Siêu đám thiên hà Laniakea hoặc SCI đám thiên hà hay đôi khi chỉ Laniakea. Trong tiếng Hawaii, "laniakea" có nghĩa là thiên đường rộng bao la. Nawa'a Napoleon, một giáo sư về ngôn ngữ học tại Hawaii ở Đại học Cộng đồng Capiolani đã đề xuất cái tên này. Cái tên này được chọn là để tôn vinh các nhà hàng hải Polynesia, người đã sử dụng kiến thức về thiên đàng để điều hướng trên Thái Bình Dương.

Vào tháng 9 năm 2014, siêu đám thiên hà Laniakea được định nghĩa khi một nhóm các nhà thiên văn học bao gồm R. Brent Tully của Đại học Hawaii, Hélène Courtois của Đại học Lyon, Yehuda Hoffman của Đại học Do Thái Jerusalem và Daniel Pomarède của CEA (Đại học Paris-Saclay) đã nghĩ ra một cách mới để xác định các siêu đám theo vận tốc xuyên tâm của thiên hà. Định nghĩa mới về siêu đám thiên hà cục bộ bao gồm siêu đám thiên hà cục bộ được xác định trước đó, Siêu đám Xử Nữ, như một phần phụ.

Siêu đám thiên hà Laniakea có khối lượng là xấp xỉ 1017 lần khối lượng Mặt Trời, nghĩa là gấp trăm nghìn lần thiên hà chúng ta, gần bằng khối lượng của Siêu đám Horologium. Nó bao gồm bốn nhánh con là siêu đám Xử Nữ, phần có chứa dải Ngân hà; siêu đám Trường Xà – Bán Nhân Mã; siêu đám Khổng Tước - Ấn Đệ An; siêu đám ở phía Nam, bao gồm cụm Thiên Lô, đám mây Kiếm Ngư và Ba Giang.

Các cụm thiên hà khổng lồ của Laniakea là Xử Nữ, cụm Trường Xà, cụm Bán Nhân Mã, Abell 3565, Abell 3574, Abell 3521, cụm Thiên Lô, cụm Ba Giang và cụm Củ Xích. Toàn bộ siêu sao bao gồm 300 đến 500 cụm thiên hà khác nhau và những nhóm thiên hà. Con số thực tế có thể lớn hơn nhiều vì một số trong số thiên hà này đang đi qua Vùng che khuất, khiến chúng không thể bị phát hiện.

Siêu đám Laniakea có kích thước quá lớn, các nhà khoa học sau khi phát hiện đã mệnh danh nó là một "con quái thú khổng lồ" đang ngủ đông trong vũ trụ. Đáng nói là, trong mắt các chuyên gia, điều đáng sợ của siêu đám Laniakea thực sự nằm ở trung tâm của nó chứ không hẳn là ở kích thước.

Đó chính là "Điểm hấp dẫn vĩ đại" (The Great Attactor) với lực hút vô hình đang kéo toàn bộ những thiên hà và mọi thứ bên trong vũ trụ chúng ta tới một đích đến xác định trong không gian đang cách khoảng 250 triệu năm ánh sáng. Các nhà nghiên cứu cho rằng, các vũ trụ xung quanh đã tác động vào vũ trụ chúng ta bằng lực hấp dẫn và len lỏi vào vũ trụ của chúng ta. Một số nhà khoa học giải thích rằng, chính những lực này chính là nguyên nhân sản xuất ra năng lượng tối và vật chất tối.

Trong trường hợp của Laniakea, tiêu điểm hấp dẫn này được gọi là điểm hút lớn và ảnh hưởng đến chuyển động của nhóm thiên hà, nơi thiên hà Milky Way cư trú với tất cả các thiên hà khác trong siêu sao. Và tất nhiên, thiên hà Milky Way trong nhóm địa phương cũng không thể thoát ra.

Vì vậy, đừng nghĩ rằng bạn đang ở trong một vị trí cố định và không di chuyển. Tuy nhiên, tất cả mọi thứ đều trong vũ trụ đều đang di chuyển, từ hành tinh của chúng ta tự quay quanh trục với vận tốc gần 1.700 km/h, Mặt Trời di chuyển trong không gian với tốc độ đáng kinh ngạc 792.000 km/h quanh trung tâm thiên hà Milky Way và thiên hà Milky Way cũng di chuyển với vận tốc lên đến 2,1 triệu km/h.

Lực vô hình bí ẩn đã và đang kéo cả thiên hà Milky Way của chúng ta đi 12 triệu dặm mỗi giờ. Các nhà khoa học cho rằng lực hút khổng lồ của trung tâm siêu đám thiên hà Laniakea còn đáng sợ hơn cả một hố đen vũ trụ. Thậm chí nó có thể kéo theo rất nhiều thiên hà khổng lồ lại gần. Trong trường hợp này, nhiều nhà khoa học không khỏi lo sợ về lực hút này sẽ gây ảnh hưởng tới thiên hà Milky Way của chúng ta. Tuy nhiên do khảng cách quá xa, nhiều bụi và khí gas nên họ chưa thể xác định chính xác vị trí của điểm hấp dẫn vĩ đại.

*Bài viết được tổng hợp từ Forbes, Space, Thewestsidestory