Mặc dù không thể cảm nhận trực tiếp, chúng ta đang liên tục chuyển động: Trái Đất tự quay quanh trục với vận tốc 1.600 km/h và chuyển động quanh Mặt Trời với vận tốc 100.000 km/h; Mặt Trời chuyển động trên quỹ đạo quanh thiên hà Milky Way với vận tốc 850.000 km/h và thiên hà Milky Way cùng bạn đồng hành của nó là thiên hà Andromeda đang chuyển động theo sự giãn nở của vũ trụ với vận tốc khoảng 2 triệu km/h (630 km/s). Nhưng thứ gì thực sự gây ra chuyển động của Milky Way trong không gian?
Cho tới nay, các nhà khoa học giả định rằng có một khu vực đậm đặc của vũ trụ kéo chúng ta về phía nó, theo cùng cách mà lực hấp dẫn đã kéo cho quả táo của Newton rơi xuống đất. "Nghi phạm chính" ban đầu được gọi là "Nguồn hấp dẫn lớn" (Great Attractor), một vùng có khoảng nửa tá cụm thiên hà lớn cách Milky Way 150 triệu năm ánh sáng. Khá nhanh sau đó, sự chú ý được chuyển sang một vùng khác với hơn 20 cụm thiên hà lớn như vậy, được gọi là "Vùng tập trung Shapley" (Shapley Concentration), nằm xa hơn 600 triệu năm ánh sáng so với Nguồn hấp dẫn lớn.
Mới đây, các nhà nghiên cứu đứng đầu bởi Giáo sư Yehuda Hoffman tại Đại học Hebrew ở Jerusalem đã thông báo rằng thiên hà của chúng ta không chỉ bị kéo, mà còn bị đẩy. Trong một nghiên cứu mới sẽ đăng trên Nature Astronomy, họ mô tả một vùng lân cận rất rộng lớn ngoài thiên hà chưa được biết tới trước đây. Gần như không có thiên hà trong đó, vùng không gian lớn này tạo nên một lực đẩy về phía Cụm địa phương của chúng ta (Local Group).
"Với việc lập bản đồ 3D dòng dịch chuyển của các thiên hà trong không gian, chúng tôi tìm ra rằng thiên hà Milky Way của chúng ta đang di chuyển nhanh ra khỏi một vùng rất rộng mật độ thấp chưa được xác định trước đây. Vì nó đẩy nhiều hơn là kéo, chúng tôi gọi vùng này là "Vùng xô đẩy lưỡng cực" (Dipole Repeller)," Hoffman nói. "Cùng với việc bị kéo về phía Vùng tập trung Shapley, chúng ta cũng bị đẩy ra xa từ Vùng xô đẩy lưỡng cực vừa được phát hiện. Do đó thật rõ ràng rằng kéo và đẩy có tầm quan trọng tương đương trong việc quyết định vị trí của chúng ta."
Sự có mặt của vùng mật độ thấp này đã được gợi ý trước đây, nhưng việc xác nhận sự vắng mặt của các thiên hà bằng quan sát thực sự là một thách thức. Nhưng trong nghiên cứu mới này, Hoffman - người đang làm việc tại Viện Vật lý Racah thuộc đại học Hebrew đã cùng các đồng nghiệp tại Mỹ và Pháp thực hiện một cách tiếp cận khác.
Sử dụng các kính thiên văn lớn, trong đó có kính thiên văn không gian Hubble, họ đã dựng nên bản đồ 3D của dòng dịch chuyển thiên hà. Dòng dịch chuyển này tác động trực tiếp tới sự phân bố vật chất, nó dịch chuyển theo hướng ra xa khỏi khu vực gần như trống rỗng và tiến về khu vực có sự tập trung cao của khối lượng; cấu trúc qui mô lớn của vũ trụ được mã hóa trong chính dòng dịch chuyển của các thiên hà. Họ nghiên cứu những vận tốc đặc biệt - những vận tốc vượt quá tốc độ giãn nở của vũ trụ - của các thiên hà quanh Milky Way, kết hợp với những dữ liệu khác về các vận tốc đặc biệt qua thống kê chi tiết. Từ đó họ suy ra sự phân bố khối lượng cơ bản bao gồm vật chất tối và các thiên hà sáng.
Với việc xác nhận được Vùng xô đẩy lưỡng cực, các nhà nghiên cứu đã có thể dung hòa được cả hướng chuyển động của Milky Way với độ lớn của nó. Họ trông đợi các khảo sát cực nhạy trong tương lai ở dải sóng biểu kiến, cận hồng ngoại và vô tuyến sẽ trực tiếp xác định được vài thiên hà trong khu vực này, và trực tiếp xác nhận được khoảng không gian trống của Vùng xô đẩy lưỡng cực.
Bryan
Theo Science Daily
