Kính viễn vọng James Webb công bố bản đồ vật chất tối sắc nét nhất, xác nhận mạng lưới vũ trụ hùng vĩ

Các nhà khoa học vừa công bố một bước tiến đột phá trong việc nghiên cứu vũ trụ thông qua dữ liệu từ kính viễn vọng không gian James Webb (JWST) của NASA. Theo nghiên cứu được đăng tải trên tạp chí Nature Astronomy vào ngày 26 tháng 1 năm 2026, một bản đồ chi tiết chưa từng thấy về sự phân bổ vật chất tối đã được hình thành. Công trình này không chỉ củng cố lý thuyết về cấu trúc quy mô lớn của vũ trụ, thường được gọi là mạng lưới vũ trụ, mà còn theo dõi tỉ mỉ ảnh hưởng trọng lực của loại vật chất vô hình này. Bằng cách phân tích sự biến dạng ánh sáng từ khoảng 800.000 thiên hà xa xôi nằm trong trường COSMOS thuộc chòm sao Lục Phân Nghi (Sextans), các nhà nghiên cứu đã phác họa nên một bức tranh toàn cảnh về sự hiện diện của vật chất tối.

Thành tựu này đạt được nhờ vào phương pháp thấu kính hấp dẫn, nơi khối lượng của vật chất tối làm cong không-thời gian và bẻ cong đường đi của ánh sáng từ các vật thể nền truyền đến Trái Đất. Với độ phân giải vượt trội của JWST, bản đồ mới này đạt độ sắc nét gấp đôi so với các nỗ lực lập bản đồ trước đây dựa trên dữ liệu từ kính viễn vọng Hubble. Khu vực bầu trời được khảo sát bao phủ diện tích 0,54 độ vuông, tương đương khoảng 2,5 lần kích thước đĩa Mặt Trăng tròn khi nhìn từ Trái Đất. Để thu thập dữ liệu này, kính viễn vọng Webb đã tập trung quan sát khu vực này trong khoảng 255 giờ, ghi lại hình ảnh của gần 800.000 thiên hà khác nhau.

Nhà quan sát vũ trụ học Diana Scognamiglio từ Phòng Thí nghiệm Phản lực (JPL) của NASA nhận định rằng khung xương vô hình của vũ trụ hiện đã hiện ra với độ rõ nét cực cao, khắc phục được sự mờ nhạt trong các hình ảnh vật chất tối trước đây. Những kết quả thu được hoàn toàn nhất quán với mô hình vũ trụ học Lambda-CDM tiêu chuẩn, vốn cho rằng vũ trụ bị chi phối bởi vật chất tối và năng lượng tối. Bản đồ cho thấy sự trùng khớp chính xác giữa các khu vực tập trung vật chất tối và vật chất hữu hình, xác nhận rằng lực hấp dẫn của vật chất tối đã đóng vai trò gom vật chất thông thường thành các cụm trong suốt lịch sử hình thành vũ trụ.

Đồng tác giả nghiên cứu, bà Jacqueline McCleary từ Đại học Northeastern, nhấn mạnh rằng dữ liệu mới đã củng cố giả thuyết về việc các quầng vật chất tối đóng vai trò như những nhà trẻ cho sự hình thành thiên hà. Trong khi đó, nhà vật lý Richard Massey từ Đại học Durham chỉ ra rằng bản đồ này minh họa cách vật chất tối hoạt động như một khung xương trọng lực, là nền tảng để mọi thứ khác, bao gồm cả các thiên hà, được xây dựng lên. Nếu không có thành phần vô hình này — vốn chiếm khoảng 27% vũ trụ và có khối lượng gấp năm lần vật chất thông thường — các thiên hà như Ngân Hà của chúng ta sẽ không thể duy trì sự liên kết bền vững.

Nghiên cứu này là một phần quan trọng của dự án COSMOS-Web, tạo tiền đề cho các cuộc khảo sát tương lai bằng các công cụ như Kính viễn vọng không gian Nancy Grace Roman. Độ chính xác được cải thiện của bản đồ cho phép các nhà khoa học xác định tốt hơn kích thước và vị trí của các cụm vật chất tối, vốn được kết nối bởi các sợi có mật độ thấp hơn để tạo thành cấu trúc mạng lưới vũ trụ. Mức độ chi tiết này mở ra một kỷ nguyên mới trong việc nghiên cứu các thành phần vô hình của thế giới, cung cấp dữ liệu thiết yếu để giải mã một trong những bí ẩn lớn nhất của vật lý hiện đại.