Vài nét lËch sí ti¿n hoá vi trå

Tác gi£: ·ng Vi Tu¥n S¡n HYPERLINK "http://images.google.com.vn/imgres?imgurl=http://www.universetoday.com/wp-content/uploads/2006/12/2006-1205blackhole.jpg&imgrefurl=http://fractalontology.blogspot.com/&h=533&w=800&sz=80&hl=vi&start=28&tbnid=FsB_al7DgvG2mM:&tbnh=95&tbnw=143&prev=/images%3Fq%3D%2522General%2BRelativity%2522%26start%3D20%26gbv%3D2%26ndsp%3D20%26svnum%3D10%26hl%3Dvi%26sa%3DN"

Chúng ta ang sÑng trên Trái ¥t, mÙt hành tinh xanh duy nh¥t có sñ sÑng trong hÇ M·t TrÝi và cing là hành tinh duy nh¥t mà chúng ta bi¿t r±ng có tÓn t¡i sñ sÑng.

Ngày nay chúng ta Áu bi¿t r±ng c£ hành tinh cça chúg ta, hay c£ Thái D°¡ng cùng vÛi t¥t c£ các hành tinh, thiên th¡ch, sao chÕi cça nó, th­m chí c£ Thiên Hà rÙng lÛn n¡i chúng ta ã xu¥t hiÇn và phát triÃn cing chÉ là mÙt ph§n vô cùng nhÏ bé cça vi tri.

B£n thân con ng°Ýi chúng ta thì l¡i là nhïng thñc thà nhÏ bé h¡n nïa, éng giïa vi trå. chúng ta chÉ nh° nhïng phân tí nhÏ bé nh¥t nh° nhïng phân tí hydro trong lòng M·t trÝi.

Nh°ng h³n r±ng các b¡n s½ Áu dÓng ý r±ng chúng ta tuy nhÏ bé, nh°ng chúng ta khôg ¡n gi£n là các sinh v­t sÑng kí sinh trong vi trå vì chúng ta không ph£i các sinh v­t thå Ùng sÑng cuÙc sÑng ng¯n ngçi chÉ Ã hoàn thành vòng Ýi cça mình mà không c§n quan tâm ¿n nhïng gì diÅn ra xung quanh. Chúng ta quá bé nhÏ, còn vi trå thì quá rÙng lÛn, nh°ng chúng ta không kí sinh trong vi trå vì chúng ta có thà quan sát vi trå, nghiên céu nó và sí dång nhïng gì chúng ta tìm °ãc phåc vå cho cuÙc sÑng cça chúng ta.

¯Ûc muÑn khám phá vi trå ã là mÙt °Ûc muÑn có të r¥t lâu, khi con ng°Ýi b¯t §u ra Ýi, khi xã hÙi b¯t §u hình thành. Të nhïng nh­n théc s¡ khai nh¥t, khi con ng°Ýi còn coi m×i thiên thà là hiÇn thân cça mÙt vË th§n, rÓi l¡i t°ßng chúng là nhïng khÑi c§u khÕng lÓ ính trên các m·t c§u qu) ¡o quay quanh Tr¥i ¥t. RÓi l¡i trên 1000 nm à ng°Ýi ta bi¿t r±ng Trái ¥t cing chÉ là mÙt thiên thà quay quanh M·t TrÝi, nhiÁu nm nâ à nhân lo¡i có nhïng chuy¿n thám hiÃm âu tiên trong hÇ M·t TrÝi cça chúng ta. Cái nhìn cça chúng ta h°Ûng vào vi trå ngày mÙt xa h¡n. N¿u nh° tr°Ûc ây ng°Ýi ta chÉ bi¿t nhìn lên Énh §u mà nói m×i ngôi sao là mÙt trái c§u lía ang quay trên §u chúng ta thì ngay nay, ng°Ýi ta không nhïng chÉ nhìn th¥y nhïng hành tinh, nhïng sao chÕi, thiên th¡ch xa nh¥t trong hÇ M·t TrÝi mà còn nhìn xa h¡n nïa, v°ãt qua biên giÛi cça hÇ m·t TrÝi, cça Milky°ay - Thiên hà rÙng lÛn cça chúng ta. Cái nhìn cça chúng ta °ãc nÑi dài thêm m×i ngày à chúng ta nhìn th¥y nhïng nÛi xa th³m nh¥t cça vi trå vô biên và ... nh° nhiÁu ng°Ýi v«n nói, ó chính là chúng ta ang nhìn vào quá khé cça vi trå.

Quá khé cça vi trå, nó b¯t §u të âu? nó ã diÅn ra nh° th¿ nào, ã có nhïng gi£ thuy¿t nào và nhïng c¡ sß nào cho nó?

Trong ph¡m vi ng¯n ngçi cça tài liÇu này tôi chÉ xin °ãc trình bày s¡ qua vÁ các lý thuy¿t vi trå hÍc có liên quan và vài nét vÁ lËch sí ra Ýi và ti¿n hóa cça vi trå.

Tài liÇu này có tham kh£o mÙt vài bài vi¿t và sí dång mÙt sÑ béc £nh cça các web n°Ûc ngoài.

M×i viÇc nghiên céu Áu ph£i có nhïng ph°¡ng tiÇn lí thuy¿t riêng và mÑi gi£ thi¿t °a ra thì Áu ph£i có c¡ sß cça nó. ViÇc nghiên céu lËch sí vi trå không ph£i ngo¡i lÇ. Tr°Ûc h¿t, xin °ãc nói qua vÁ vài lí thuy¿t và vái khám phá quan trÍng ói vÛi viÇc tìm ki¿m quá khé cça chúng ta.

Thuy¿t t°¡ng Ñi tÕng quát - Th¥u kính h¥p d«n.

Nm 1905, lý thuy¿t t°¡ng Ñi h¹p l§n §u tiên xu¥t hiÇn trên các ph°¡ng tiÇn truyÁn thông ánh d¥u sñ xu¥t hiÇn cça nhà v­t lí v) ¡i nh¥t th¿ kÉ - Albert Einstein(1879 - 1955). C¡ hÍc cÕ iÃn Newton, mÙt lý thuy¿t ã °ãc bi¿t ¿n và luôn nghiÇm úng vÛi thñc t¿ suÑt 300 nm cho bi¿t thÝi gian là tuyÇt Ñi và mÍi chuyÃn Ùng cça không gian diÅn ra trên cái nÁn tuyÇt Ñi ó. VÛi sñ ra Ýi cça lý thuy¿t t°¡ng Ñi h¹p, Einstein kh³ng Ënh r±ng thÝi gian cing chÉ có tính t°¡ng Ñi, nó phå thuÙc hÇ qui chi¿u, và r±ng mÍi Ënh lu­t v­t lí mÙt khi ã °ãc chunég minh là úng thì có ngh)a là nó luôn úng khi sí dång mÍi hÇ qui chi¿u. iÁu này hiÃu ¡n gi£n nh° sau: theo lý thuy¿t này, khi hai ng°Ýi A và B chuyÃn Ùng so vÛi nhau, ta có thà gán cho m×i ng°Ýi mÙt hÇ qui chi¿u cùng chuyÃn Ùng, có ngh)a là t¡i hÇ qui chi¿u A thì ng°Ýi A là éng yên và t¡i hÇ qui chi¿u B thì s½ là t°¡ng tñ vÛi ng°Ýi B. Lý thuy¿t t°¡ng Ñi h¹p cho chúng ta bi¿t r±ng ß nhïng thang v­n tÑc v) mô, téc là v­n tÑc chi¿m nhïng ph§n áng kà so vÛi v­n tÑc ánh sáng (cing chính lý thuy¿t này chÉ ra r±ng v­n tÑc ánh sáng là tuyÇt Ñi và là lÛn nh¥t) thì Ñi vÛi ng°Ýi A ho·c B , ho Áu th¥y các thông sÑ vÁ thÝi gian, Ù dài theo ph°¡ng chuyÃn Ùng và khÑi l°ãng cça ng°Ýi kia thay Õi. Tuy nhiên có mÙt cái không Õi là các Ënh lu­t v­t lí. N¿u nh° A cho mÙt cái bánh xe ch¡y mÙt quãng °Ýng 10m trong hÇ qui chi¿u cça mình h¿t 2s thì khi °a cái bánh xe ó sang hÇ qui chi¿u cça B, A s½ th¥y con °Ýng 10m ng¯n l¡i nh°ng cái bánh xe v«n ln h¿t con °Ýng ó trong 2s vì thÝi gian ã bË kéo giãn t°¡ng éng. Và nh° v­y ngh)a là các Ënh lu­t v­t lí (ß ây là Ënh lu­t Newton) v«n luôn úng khi chuyÃn sang các hÇ qui chi¿u quán tính khác nhau.

10 nm sau, tháng 11 nm 1915, Einstein ti¿p tåc hoàn thiÇn thuy¿t t°¡ng Ñi tÕng quát cça mình (còn gÍi là thuy¿t t°¡ng Ñi rÙng) vÛi hi vÍng có mÙt sñ mô t£ chính xác h¡n vÁ vi trå. Lý thuy¿t t°¡ng Ñi tÕng quát cho chúng ta mÙt ph°¡ng trình tr°Ýng mô t£ không gian và thÝi gian mà trong ó không gian s½ bË b» cong t¡i nhïng n¡i tÓn t¡i khÑi l°ãng lÛn và do ó ánh sáng s½ i theo nhïng °Ýng cong trong không gian cong này (iÁu này °ãc k¿t lu­n do khi ó lý thuy¿t l°ãng tí ã ra Ýi và cho phép coi ánh sáng là các h¡t không khÑi l°ãng).

Sñ lÇch cça các tia sáng khi i qua các v­t thà có khÑi l°ãng lÛn (các ngôi sao) ã °ãc kiÃm chéng vào nm 1919 qua viÇc quan sát sñ sai khác vÁ vË trí cça các ngôi sao khi có hiÇn t°ãng Nh­t thñc. CuÙc quan sát này ã góp mÙt ph§n r¥t lÛn kh³ng Ënh sñ úng ¯n cça lý thuy¿t t°¡ng Ñi tÕng quát cça Einstein. Nó còn cho phép chúng ta t­n dång mÙt h¹ qu£ cça lí thuy¿t này trong viÇc quan sát các thiên thà và tìm ki¿m quá khé. ó là th¥u kính h¥p d«n (Gravitational lens).

Th¥u kính h¥p d«n là hiÇn t°ãng ánh sáng të các ngôi sao, các thiên hà ß xa khi i ¿n Trái ¥t bË b» cong khi i gàna các ngôi sao lÛn hay các thiên hà, sñ b» cong ánh sáng ß rìa cça ngôi sao hay thiên hà ch·n °Ýng này làm các tia sáng të thiên hà xa khi ¿n vÛi chúng ta hÙi tå l¡i giÑng nh° khi i qua mÙt th¥u kính hÙi tå và viÇc này cho phép chúng ta quan sát rõ h¡n hình £nh các thiên hà này (ã °ãc phóng to nhÝ chi¿c th¥u kính h¥p d«n)

Thuy¿t t°¡ng Ñi tÕng quát còn °a ra cho chúng ta mÙt ph°¡ng trình tr°Ýng mô t£ vi trå mà các b¡n s½ bi¿t rõ h¡n vÁ lËch sí cça nó ß mÙt ph§n sau cça tài liÇu này.

Sñ dÝi xa cça các thiên hà, vi trå giãn nß

Nm 1929, b±ng các quan sát cça mình, Edwin Hubble phát hiÇn th¥y mÙt hiÇn t°ãng l¡ trong phÕ cça các thiên hà quan sát °ãc. PhÕ cça t¥t c£ các thiên hà này Áu dËch chuyÃn vÁ phía Ï mÙt cách có hÇ thÑng. Cå thÃ, méc Ù dËch chuyÃn này tÉ lÇ vÛi kho£ng cách cça các thiên hà ¿n chúng ta. ÐiÁu ó cho th¥y t¥t c£ các thiên hà này Áu ang lùi xa ra khÏi chúng ta vÛi tÑc Ù ngày càng lÛn (t÷ lÇ vÛi kho£ng cách). ViÇc này suy ra të hiÇu éng Doppler, hiÇu éng này cho bi¿t khi mÙt nguÓn sáng chuyÃn Ùng d§n ra xa ng°Ýi quan sát thì b°Ûc sóng cça nó Ñi vÛi ng°Ýi quan sát s½ tng d§n, v¡ch quang phÕ cça nguÓn sáng xác Ënh °ãc trên các thi¿t bË quang phÕ s½ dËch chuyÃn vÁ phía Ï cça dãy quang phÕ. N¿u nguÓn sáng chuyÃn Ùng có gia tÑc d°¡ng thì tÑc Ù dËch chuyÃn cça v¡ch quang phÕ s½ tng. Và nh° v­y có ngh)a là khi mÙt thiên hà chuyÃn Ùng ra xa chúng ta vÛi gia tÑc d°¡ng (ngày càng ch¡y nhanh ra xa) thì uang phÕ cça nó s½ dËch r¥t m¡nh vÁ phía Ï. Të ó Ënh lu­t Hubble ra Ýi:

v = Hr

vÛi v là tÑc Ù lùi xa cça thiên hà, r là kho£ng cách ¿n Trái Ð¥t và H là h±ng sÑ Hubble.

H ~ 75 km/s.Mpc

Mpc: megaparsec, 1pc = 3,26 LY (nm ánh sáng)

Nh° v­y, các thiên hà Áu ang rÝi xa chúng ta të t¥t c£ mÍi h°Ûng. Të ó có thà dÅ dàng th¥y r±ng vi trå ang giãn nß vÛi tÑc Ù r¥t lÛn, tÑc Ù này °ãc liên tåc gia tÑc, téc là càng ngày tÑc Ù giãn nß càng nhanh. V­y ph£i chng chúng ta úng là trung tâm cça vi trå khi mà t¥t c£ các thiên hà Áu ang rÝi xa ta vÁ mÍi phía nh° th¿? Câu tr£ lÝi là không! Vi trå ang giãn nß không ngëng, úng nh° th¿. Tuy nhiên sñ giãn nß này không có mÙt tâm nào c£, chúng ta không ph£i là tâm cça vi trå, th°ãng ¿ không ban cho con ng°Ýi Trái Ð¥t mÙt ·c quyÁn nào h¿t. Hãy t°ßng t°ãng vÁ mÙt qu£ bóng bay nhé. Trên qu£ bóng ó có r¥t nhiÁu ngôi sao °ãc trang trí cho ¹p. Bây giÝ ta thÕi qu£ bóng ó lên thì t¥t c£ các ngôi sao ó s½ rÝi xa nhau vÁ mÍi phía. Dù ta ·t mình vào vË trí cça ngôi sao nào i nïa ta v«n th¥y t¥t c£ các sao xung quanh ang di chuyÃn ra xa ta theo mÍi h°Ûng, Þ ây cing v­y. Trong ví då vëa rÓi tôi ã áp ·t không gian 3 chiÁu cça vi trå lên không gian 2 chiÁu bË uÑn cong cça bÁ m·t qu£ bóng ó. Cing nh° v­y, t¡i m×i ngôi sao, m×i hành tinh, m×i iÃm b¥t kì trong vi trå ta Áu th¥y t¥t c£ các thiên thà xung quanh ang rÝi xa ta theo mÍi h°Ûng bßi vì vi trå cça chúng ta ang giãn nß. Tr°Ûc khi các b¡n có mÙt sñ hiÃu nh§m nào, xin °ãc gi£i thích ngay nh° sau. Cái khác biÇt ta c§n bi¿t ß ây là khi so sánh vi trå vÛi qu£ bóng là so sánh vÁ m·t thË giác còn thñc ch¥t có mÙt sñ khác biÇt r¥t c¡ b£n vÁ cái giãn nß cça qu£ bóng và cái giãn nß cça vi trå. ó là vÛi qu£ bóng, cái giãn nß cça nó là khi ta thÕi h¡i vào thì téc là ta ã cung c¥p thêm cho nó nng l°ãng à nó tñ tng thêm kho£ng không gian chi¿m ch× cça mình. Hay nói cách khác là sñ tng thà tích không gian làm cho các ngôi sao cça nó rÝi xa nhau.

Còn trong truÝng hãp vi trå, không gian và các thiên hà °ãc giÛi h¡n bßi nó không có sñ phå thuÙc l«n nhau. Các thiên hà ch¡y ra xa nhau và viÇc không gian cça vi trå °ãc tng d§n lên °ãc diÅn ra Óng thÝi, không vì không gian °ãc tng thêm thà tích trong mÙt kho£ng không nào ó mà các thiên hà ph£i rÝi xa nhau. Khi nói vÁ lí thuyêt Bigbang, chúng ta s½ th¥y r±ng vi trå không chi¿m mÙt kho£ng không gian nào nh° qu£ bóng chi¿m mÙt kho£ng không cça chúng ta.

Lí thuy¿t BIGBANG

Lí thuy¿t BIGBANG °ãc Á ra bßi George Gamov vào nm 1948

Ðây là mÙt lí thuy¿t vÁ mÙt vi trå ·c và nóng, có iÃm khßi §u. Lí thuy¿t này cho bi¿t vi trå ã khßi §u b±ng mÙt vå nÕ lÛn (bigbang) diÅn ra cách ây chëng 15 t÷ nm. HiÇn nay không có mÙt ngôn ngï nào giúp chúng ta diÅn t£ vÁ thÝi iÃm này vì thé nh¥t nói mÙt cách ¡n gi£n là có ai bi¿t vÁ lúc ó âu mà nói và chính xác h¡n là nó thuÙc ph¡m vi ngoài nhïng cái ta bi¿t vÁ không gian và thÝi gian. T¡m thÝi ta có thà v½ l¡i béc tranh ti¿n hoá cça vi trå nh° sau:

+ t = 0. Vi trå ra Ýi b±ng bigbang. không có gì Ã nói vì thÝi gian này °ãc giÛi h¡n bßi béc t°Ýng Plank

+ t = 10^-43s. ThÝi gian Plank, kích th°Ûc vi trå là 10^-33cm, ây là nhïng giÛi h¡n l°ãng tí mà v­t lí ch°a thà v°ãt qua. NhiÇt Ù cça vi trå lúc này là kho£ng 10^32K. T¥t c£ mÍi tr¡ng thái cça vi trå là h¿t séc h×n Ùn.

+ t = 10^-33s, nhiÇt Ù 10^27K. ThÝi kì l¡m phát b¯t §u. Kích th°Ûc vi trå tng r¥t nhanh, tng thêm kho£ng 10^50 so vÛi thÝi iÃm Plank. Gia tÑc giãn nß ß thÝi kì cñc ¡i trong lËch sí phát triÃn vi trå.

các quark và các lepton hình thành cùng vÛi các ph£n h¡t cça chúng. Các barrion t¡o thành të các quark. các c·p quark và ph£n quark hu÷ nhau t¡o thành photon.

+ t = 10^-6s. NhiÇt Ù 10^13K. Vi trå b°Ûc vào thÝi kì hadron. NhiÁu photon và các c·p quark - ph£n quark bË t­p hãp l¡i vÛi nhau t¡o thành các hadron (barion và ph£n barion). Khi toàn bÙ các quark ã m¥t tr¡ng thái tñ do và l°ãng photon cân b±ng à không ti¿p tåc bi¿n hoá °ãc nïa, thÝi kì hadron k¿t thúc.

+ t = 10^-3s, các lepton chi¿m °u th¿ trong vi trå và ß tr¡ng thái cân b±ng vÛi các photon. Vi trå h¿t séc ¡m ·c và các photon không thà v°ãt qua mÙt l°ãng lÛn các electron, proton và neutron tràn ng­p vi trå. thÝi kì này ch¥m dét khi các ph£n v­t ch¥t bË hçy diÇt g§n nh° toàn bÙ.

+ t = 1s: thÝi kì béc x¡. các photon chi¿m °u th¿ trong vi trå nh°ng v«n ch°a thà v°ãt qua béc t°Ýng proton và neutron. các dotron §u tiên hình thành do sñ k¿t hãp cça proton và neutron (các dotron này không bÁn)

+ t = 3 phút: các neutron và proton không còn ç nng l°ãng phá vá liên k¿t giïa chúng à thoát khÏi h¡t nhân nïa,các dotron ti¿p tåc hình thành và k¿t hãp ti¿p vÛi các neutron khác à t¡o thành Heli3, Heli4. các h¡t nhân H và He hình thành liên ti¿p và chi¿m °u th¿ trong vi trå.

+ t = 300000 nm, m­t Ù các proton và neutron ã gi£m nhiÁu và photon có thà di chyÃn tñ do trong vi trå. các electron cing b¯t d§u m¥t sñ tñ do. Chúng bË các h¡t nhân b¯t giï và t¡o thành các nguyên tí, m­t Ù v­t ch¥t trong vi trå b¯t §u có xu h°Ûng không Óng Áu do sñ phân tán cça các h¡t nhân và iÇn tí. v­t ch¥t b¯t §u °ãc Ënh hình nh° ngày nay.

+ t = 1 t÷ nm, sñ k¿t hãp các h¡t c¡ b£n t¡o ra các d¡ng v­t ch¥t g§n giÑng vÛi ngày nay, l°ãng khí vào buËo trong vi trå tng lên r¥t nhanh và t­p hãp l¡i thành tëng nhóm, các thiên hà §u tiên ra Ýi cùng các ngôi sao.

+ t = 15 t÷ nm: hiÇn nay

Lí thuy¿t BIGBANG này ngày nay ã °ãc công nh­n g§n nh° tuyÇt Ñi do nó có c¡ sß dña trên lí thuy¿t t°¡ng Ñi rÙng, nguyên lí vÁ "vi trå Óng nh¥t và ³ng h°Ûng" và sñ dÝi xa cça các thiên hà theo quan sát cça Hubble.

Nguyên lí vi trå Óng nh¥t và ³ng h°Ûng nêu trên lúc §u °ãc gÍi là "nguyên lí vi trå hÍc" °ãc °a ra bßi A.Friedman. ây là gi£ thuy¿t cho r±ng vi trå là t°¡ng tñ nhau ß mÍi n¡i và theo mÍi h°Ûng. Téc là xét trên méc Ù v) mô, ng°Ýi quan sát ß b¥t cé thÝi iÃm nào và t¡i b¥t cé n¡i âu cing th¥y vi trå là nh° nhau theo mÍi h°Ûng. Sau các khám phá vÁ quá trình ti¿n hóa và giãn nß cça vi trå, nguyên lí này °ãc bÏ bÛt mÙt ý, ó là sñ Óng nh¥t vÁ thÝi gian. úng nh° v­y, vi trå có bi¿n Õi vÁ thÝi gian nh°ng dù úng ß b¥t cé iÃm nào và quan sát vÁ b¥t cé h°Ûng nào thì vi trå cing là nh° nhau.

Cho ¿n nm 1965, lí thuy¿t BIGBANG có thêm mÙt kh³ng Ënh nïa khi béc x¡ tàn d° cça vi trå °ãc Arno Penzias và Robert Wilson phát hiÇn. Penzias và Wilson ã phát hiÇn qua kính thiên vn vô tuy¿n mÙt lÍai béc x¡ iÇn të vi ba trên b°Ûc sóng 3cm. Ðây là loBDFH|„†ˆŠŒp

v

x

çÒÇ°™„y„ycRc7cR5jhÁ¡hÁ¡B*OJQJU^JmHnHph333u!hÁ¡hÁ¡B*OJQJ^Jph333*jhÁ¡hÁ¡B*OJQJU^Jph333 hÁ¡hÁ¡CJaJ)hÁ¡hÁ¡B*CJOJQJ^JaJph333-hÁ¡hÁ¡0JB*CJOJQJ^JaJph333,hÁ¡hÁ¡<�B*CJOJQJ^JaJph333 hÁ¡h'CJaJ)hÁ¡h'B*CJOJQJ^JaJph333/h'h'5�B*CJ OJQJ\�^JaJ ph³W$BDFH„†ˆöç"Œ€N€2kdr$$IfÖ‹$¬

öˆ6ÖÿÖÿÖÿÖÿ4Öaö

dD$IfgdÁ¡ dDgdÁ¡Skd$$IfÖ0Ë ‹$€‡€ öˆ6ööÖÿÿÖÿÿÖÿÿÖÿÿ2Öˆ2Ö

4Öaö$dD$Ifa$gdÁ¡ $IfgdÁ¡ 4÷ýˆŠx

À

 $" ØÈ-Ô- ""x"ô/84ò7ö7½±±±±¥¥¥¥¥¥¥¥¥-¥¥ dD ¤$IfgdÁ¡

dD$IfgdÁ¡

dD$IfgdÁ¡Akd¶$$If "Ö‹$ öˆ6ÖÿÖÿÖÿÖÿ2Ö 2Ö2ÖD4Öaöx

¾

À

¼  "$ " ÖØÆÈ--Ò-Ô-""v"x"ò/ô/6484ž7Ä7ð7ú7t;v;¾<Ä<îÝîÝîÝʻʻʻʻʻʻ¥»Ê»�{Êfʻʻʻ)hÁ¡hÁ¡0JB*CJOJQJaJph333)hÁ¡hÁ¡B*CJOJQJ^JaJph333)hÁ¡hÁ¡B*CJOJQJ^JaJph333+hÁ¡hÁ¡5�B*CJOJQJ\�aJphÿhÁ¡hÁ¡B*CJaJph333%hÁ¡hÁ¡B*CJOJQJaJph333!hÁ¡hÁ¡B*OJQJ^Jph333!hÁ¡hÁ¡B*OJQJ^Jph333 ö7ú7v;À<Ä<=ÞDìD"F\W'W„WüW¦[RnVn pÄt°"'"nžê -¤ §óóóóóóóóóóãóÕÇóóóóóóóóó dD ¤$IfgdÁ¡ dD ¤$IfgdÁ¡dD¤ ¤$IfgdÁ¡

dD$IfgdÁ¡Ä<===ÜDÞDêDìD F"FZW'W‚W„WøWúWüW¤[êÛ¯ۯۯۯە„oTÛ?)hÁ¡hÁ¡B*CJOJQJ^JaJph3334jhÁ¡hÁ¡CJOJQJU^JaJmHnHu)hÁ¡hÁ¡0JB*CJOJQJaJph333 hÁ¡hÁ¡CJOJQJ^JaJ3hÁ¡hÁ¡0J5�B*CJOJQJ\�^JaJphÿ%hÁ¡hÁ¡B*CJOJQJaJph3331jhÁ¡hÁ¡B*CJUaJmHnHph333uhÁ¡hÁ¡B*CJaJph333)hÁ¡hÁ¡0JB*CJOJQJaJphÿ¤[¦[PnRnVnXn^ošo

p p"p^pÂtÄtÄvˆ®"'"ì"lžnžè ê "¤-¤§$§N§P§ö«ø«âºäºX¾Z¾v¾x¾ŽÀ�À'À:Í<ÍÄÏêÕêÆ­š...šÆš...šÆšƒšÆmšÆšÆšÆšÆmƚƚƚÆ...ƚƭšÆÕ+hÁ¡hÁ¡5�B*CJOJQJ\�aJphÿU)hÁ¡hÁ¡0JB*CJOJQJaJph333%hÁ¡hÁ¡B*CJOJQJaJph3331jhÁ¡hÁ¡B*CJUaJmHnHph333uhÁ¡hÁ¡B*CJaJph333)hÁ¡hÁ¡B*CJOJQJ^JaJph333)hÁ¡hÁ¡B*CJOJQJ^JaJph333*¡i béc x¡ tràn ng­p vi trå và hoàn toàn ³ng h°Ûng, có ngh)a là ta o °ãc nó të mÍi h°Ûng. Lo¡i béc x¡ này hoàn toàn phù hãp vÛi dñ oán cça lí thuy¿t BIGBANG të nm 1948 r±ng lo¡i béc x¡ này phát ra sau BigBang kho£ng 300 000 nm. Khi ó nhiÇt Ù vi trå là kho£ng 100.000K.

Nh° v­y là theo thu¿t BigBang nói trên, t¥t c£ chúng ta (vi trå) ã ra Ýi cách ây 15 t÷ nm (cing ch°a lâu l¯m) bßi mÙt vå nÕ. Ta không thà nói gì vÁ nó vì ngoài ph¡m vi cça BigBang thì không tÓn t¡i v­t ch¥t và béc x¡, do ó không tÓn t¡i khái niÇm không gian và thÝi gian, të duy nh¥t ta có thà dùng à chÉ nó là "không gì c£" (nothing). Chúng ta không thà có khái niÇm không gian và thÝi gian vào tr°Ûc khi BIGBANG x£y ra. Vì sao l¡i nh° v­y?

Nh° trên ã nói, toàn bÙ v­t ch¥t (các h¡t) chÉ °ãc t¡o thành bßi vå nÕ lÛn (BIGBANG). V­y có ngh)a là tr°Ûc BB không hÁ có sñ tÓn taË cça các h¡t mà chúng ta ã bi¿t. Nh° v­y là không có mÙt sñ khác biÇt nào à phân biÇt 2 iÃm, nh° v­y là không gian không hÁ tÓn t¡i. M·t khác ta l¡i bi¿t r±ng thÝi gian chÉ là mÙt ¡i luãng biÃu diÅn các quá trình. V­y ß ây ta s½ sí dång thÝi gian à làm gì khi không có sñ bi¿n Õi, sñ chuyÃn Ùng cça các h¡t. V­y ta có thà i ¿n k¿t lu­n thòi gian cing không tÓn t¡i ngoài ph¡m vi cça BIGBANG. Nh° th¿ thì chúng ta l¡i có mÙt l°u ý nhÏ là không bao giÝ °ãc phép nói r±ng BIGBANG ã bùng phát t¡i "mÙt iÃm" vì ¡n gi£n là iÃm thì ph£i °ãc xác Ënh trong mÙt không gian hình hÍc nào ó trong khi ß ây ta không có không gian.

Vi trå hïu h¡n nh°ng vô biên

Nh° nhïng gì ß trên ã nói, vi trå ra Ýi të mÙt vå nÕ lÛn và nó ang không ngëng giãn nß. Th¿ thì h³n ai cing hiÃu mÙt chân lí là nhïng cái gì có kích th°Ûc xác Ënh mÛi có thà hiÃu °ãc khái niÇm giãn nß thôi. ó là c¡ sß Ã chúng ta k¿t lu­n r±ng vi trå là hïu h¡n. Bây giÝ l¡i n£y sinh mÙt th¯c m¯c: sñ hïu h¡n liÇu có Óng ngh)a vÛi khái niÇm biên giÛi hay không? N¿u có thì câu trên là vô ngh)a chng?

MÙt l§n nïa tôi xin l¥y mÙt ví då mà có l½ sñ so sánh này h¡i kh­p khiÅng mÙt chút. Chúng ta hãy thí suy ngh) vÁ Trái ¥t cça chúng ta nhé. Ch¯c các b¡n Áu Óng ý vÛi tôi r±ng bÁ m·t Trái ¥t n¿u nh° ta t¡m coi nh° nó không có lÓi lõm cça sông núi gì thì có thà xem nh° nó là mÙt m·t ph³ng °ãc uÑn cong thành mÙt m·t c§u. Nh° v­y m·t ¥t cça chúng ta có 2 chiÁu. Bây giÝ ta s½ i trên m·t ¥t ðó. Chúng ta là sinh v­t 3 chiÁu nh°ng rõ ràng là khi không ¡t °ãc tÑc Ù vi trå c¥p 1 thì °Ýng i cça chúng ta s½ chÉ giÛi h¡n trên m·t ¥t mà thôi, và th¿ là ta ang chuyÃn Ùng trong ph¡m vi cça không gian 2 chiÁu. Cái này ch³ng nói làm gì nhiÁu thì ai cing bi¿t n¿u cé i theo °Ýng th³ng (theo cách xác Ënh °Ýng th³ng trên m·t ¥t) thì sÛm muÙn ta cing quay l¡i iÃm xu¥t phát. V­y hãy thí hÏi mÙt trong sÑ nhïng ng°Ýi ã qua cuÙc hành trình này nh° sau à nh­n °ãc nhïng câu tr£ lÝi mà có l½ các b¡n Íc s½ th¥y Óng ý vÛi tôi.

HÏi: Trái ¥t có giÛi h¡n không?

Tr£ lÝi: có, nó hïu h¡n vì cé i mãi ta l¡i vÁ iÃm ci mà không thà ti¿n tÛi mãi mãi ¿n nhïng vùng mÛi l¡ °ãc.

HÏi: Th¿ biên giÛi cça nó ß âu?

Tr£ lÝi : không âu c£ vì dù nó hïu h¡n nh°ng chúng tôi không làm th¿ nào thoát °ãc ra khÏi nó. Hay nói chính xác thì nó không có biên.

V­y là vÛi ví då vëa rÓi, có l½ các b¡n ã t¡m hình dung °ãc vì sao l¡i có thà k¿t lu­n vÁ vi trå hïu h¡n nh°ng vô biên. T¥t nhiên ch°a có ai i mÙt vòng quanh vi trå à l¡i trß vÁ iÃm ci nh°ng ây là mÙt iÁu khó có thà nghi ngÝ vì n¿u vi trå có mÙt biên nào ó mà các photon không thà v°ãt qua thì h³n r±ng tràn ng­p vi trå s½ là mÙt Ñng các photon ph£n x¡ bay theo ç mÍi h°Ûng và các hiÇu éng h¥p d«n h³n ã không cho phép chúng ta ngÓi ây à th£o lu­n vÁ nó.

HiÇn nay lí thuy¿t BIGBANG vÛi nhïng lu­n iÃm chính ã nêu ß trên ã °ãc g§n nh° thëa nh­n hoàn toàn vÛi nhïng c¡ sß nh° trên ã nói. Tuy nhiên dù nó có °ãc công nh­n th¿ nào thì ta hãy cé thí tìm hiÃu mÙt chút vÁ mÙt sÑ gi£ thi¿t khác vÁ sñ ti¿n hoá vi trå mà ngày nay tuy không °ãc thëa nh­n nh°ng cing r¥t áng chú ý.

T°¡ng lai cça vi trå.

Trong ph§n bàn vÁ các nÙi dung vÁ BIGBANG và c£ các gi£ thuy¿t khác vÁ vi trå, chúng ta ã cùng l­t l¡i lËch sí Ã bi¿t thêm vÁ quá khé cça vi trå. Ph§n này s½ trình bày mÙt ph§n khác mà h³n b¡n Íc s½ quan tâm h¡n r¥t nhiÁu bßi vì chính nó mÛi có nhiÁu quy¿t Ënh ¿n nhïng cái liên quan ¿n tatcá chúng ta. Chúng ta s½ cùng tìm ki¿m t°¡ng lai cho vi trå. ViÇc tìm ki¿m t°¡ng lai cho vi trå thñc ch¥t không khác gì viÇc tìm quá khé c£. Do nhïng gi£ thuy¿t khác nh° ã nói trên không °ãc thëa nh­n nên chúng ta s½ nói vÁ các kh£ nng t°¡ng lai vi trå theo nhïng gì suy ra të lí thuy¿t BIGBANG.

Nh° ta ã bi¿t, vi trå khßi §u b±ng mÙt vå nÕ lÛn cách ây kho£ng 15 t÷ nm. Tuy nhiên ß ây xin l°u ý l¡i r±ng k¿t qu£ này ch°a ph£i chính xác tuyÇt Ñi.

Ta l¡i quay l¡i, vi trå b¯t §u b±ng mÙt vå nÕ lÛn và të ó kích th°Ûc cça nó cé tng d§n và không gian chúng ta bi¿t tÛi cing tng không ngëng. Nh° th¿ thì ch³ng có gì khó khn à i ¿n mÙt iÁu là có thà dña vào méc Ù dãn nß cça vi trå ngày nay à suy ra °ãc vi trå ã có °ãc bao lâu rÓi. V­y thì sñ dãn nß phå thuÙc vào cái gì? ó chính là h±ng sÑ Hubble. Nó cho chúng ta bi¿t chính xác vÁ quá trình tng tÑc cça sñ giãn nß Ã °a ra °ãc k¿t lu­n chính xác b±ng mÙt phép tính ng°ãc ¡n gi£n.

Th¿ nh°ng chúng ta ch°a thà vui mïng nhanh nh° th¿ °ãc, ngày nay ta nói vi trå ã 15 t÷ tuÕi là vì h±ng sÑ Hubble °ãc xác Ënh ngày này ã t°¡ng Ñi ç tin c­y là 75km/sMpc. TuÕi cça vi trå t÷ lÇ vÛi nghËch £o cça h±ng sÑ này là 15 t÷. Vào thÝi cça Hubble, chính Hubble ã tính ra mÙt giá trË h±ng sÑ cça mình r¥t lÛn làm cho tuÕi cça vi trå chÉ có 2 t÷. Tuy nhiên ngay c£ hiÇn nay, vÛi nhïng quan sát và tính toán chi tiêt, h±ng sÑ này cing không chính xác, hiÇn nay ch°a mÙt ai có thà kh³ng Ënh vÁ sñ chính xác cça h±ng sÑ này.

Sñ quan trÍng cça h±ng sÑ Hubble không chÉ là vÛi quá khé mà s½ còn quan trÍng h¡n vì nó liên quan c£ ¿n t°¡ng lai cça vi trå nïa.

Ta hãy xét mÙt ¡i l°ãng nïa có liên quan m­t thi¿t ¿n t°¡ng lai cça vi trå. ó là m­t Ù trung bình cça vi trå. Ta xét mÑi t°¡ng quan cça m­t Ù này vÛi mÙt m­t Ù tÛi h¡n có thà tính °ãc.

+N¿u m­t Ù trung bình d < dt (m­t Ù tÛi h¡n) thì vi trå là giãn nß mãi mãi (vi trå mß) vÛi tÑc Ù dãn nß ti¿p tåc tng.

+N¿u d = dt thì vi trå v«n ti¿p tåc giãn nß nh°ng vÛi tÑc Ù gi£m d§n nh°ng không bao giÝ vÁ không (vi trå ph³ng)

+ N¿u d > dt thì sñ giãn nß s½ °ãc thay d§n b±ng sñ co l¡i và vi trå d§n trß vÁ tr¡ng thái ban §u (vi trå óng)

Ng°Ýi ta ã o °ãc dt = 10^ -29 g/cm^3

Theo nh° quan sát hiÇn nay thì vi trå có v» nh° là mÙt vi trå mß, téc là giãn nß mãi mãi vÛi tÑc Ù tng nhanh tuy gia tÑc có thà gi£m. Có iÁu mÙt l§n nïa chúng ta l¡i ph£i dëng l¡i tr°Ûc khi ngh) r±ng v­y là ta ã bi¿t t¥t c£ vÁ t°¡ng lai cça vi trå, có ngh)a là cça c£ nhân lo¡i nïa. ó là vì mÙt l§n nïa k» gây c£n trß trên con °Ýng khám phá vi trå cça chúng ta l¡i là h±ng sÑ Hubble.

M­t Ù tÛi h¡n cça vi trå °ãc tính theo công théc:

dt = 3H^2/8piG

Và nh° v­y là vÛi mÙt h±ng sÑ ch°a xác Ënh hoàn toàn là h±ng sÑ Hubble ß ây thì chúng ta v«n ch°a thà xác Ënh °ãc chính xác m­t Ù tÛi h¡n cça vi trå. Ch°a kà n¿u có sñ xu¥t hiÇn cça v­t ch¥t tÑi thì m­t Ù cça vi trå có thà s½ khác vÛi nhïng gì chúng ta ã bi¿t.

Tuy nhiên cuÑi cùng, vào vài nm cuÑi cùng cça th¿ kÉ 20, loài ng°Ýi cuÑi cùng cing ã dám kh±ng Ënh r±ng vi trå cça chúng ta là giãn nß v)nh viÅn. kh³ng Ënh này là c£ mÙt câu chuyÇn h¿t séc thú vË và mÙt sñ trùng hãp kì l¡. Khi °a ra lý thuy¿t t°¡ng Ñi tÕng quat vÛi ph°¡ng trình tr°Ýng nÕi ti¿ng cça mình, Einstein ã tiên oán °ãc r±ng không gian chúng ta ang sÑng là mÙt không gian cong do sñ tÓn t¡i cça h¥p d«n të nhïng v­t thà mang khÑi l°ãng. à hoàn thiÇn ph°°ong trình cça mình, Einstein ã °a vào ph°¡ng trình nhiÁu sÑ h¡ng mÛi theo dñ oán (mÙt iÁu mà ch°a mÙt nhà bác hÍc nào làm nÕi - b±ng cách dñ oán). Và cuÑi cùng, k¿t qu£ ph°¡ng trình cho th¥y vi trå do lý thuy¿t t°¡ng Ñi tÕng quát °a ra diÅn t£ mÙt vi trå t)nh Ënh, bË ám £nh bÛi iÁu này, Einstein ã cho thêm vào ph°¡ng trình cça mình mÙt "h±ng sÑ vi trå hÍc" mô t£ vi trå không ngëng giãn nß vÛi toocs Ù giãn nß ngày càng tng. Tuy nhiên r¥t nhiÁu nm không có mÙt k¿t qu£ nào chéng minh tính ch¥t này cça vi trå (mÙt vi trå giãn nß mãi mãi). Trong nhïng nm sau ó, b£n thân Einstein cing không có cách nào lí gi£i cho h±ng sÑ này cça mình và ã thëa nh­n ó là mÙt sai l§m lÛn nh¥t trong sñ nghiÇp cça ông. Nh°ng th­t là mÙt sñ trùng hãp kì quái, kì l¡ và ... kì diÇu vì khám phá quan trÍng nh¥t cuÑi th¿ kÉ 20 ã cho th¥y vi trå cça chúng ta giãn nß v)nh viÅn vÛi gia tÑc d°¡ng (ngày càng giãn nß nhanh) và gia tÑc này hoàn toàn phù hãp vÛi sÑ h¡ng do Einstein ã °a ra. Sñ sía Õi ph°¡ng trình không ph£i sai l§m lÛn nh¥t cça Einstein mà ng°ãc l¡i ã trß thành mÙt lí thuy¿t mô t£ chính xác nh¥t vÁ t°¡ng lai cça vi trå chúng ta.

HiÇn nay lí thuy¿t BIGBANG vÛi nhïng lu­n iÃm chính ã nêu ß trên ã °ãc g§n nh° thëa nh­n hoàn toàn vÛi nhïng c¡ sß nhu trên ã nói. Tuy nhiên dù nó có °ãc công nh­n th¿ nào thì ta hãy cé thí tìm hiÃu mÙt chút vÁ mÙt sÑ gi£ thi¿t khác vÁ sñ ti¿n hoá vi trå mà ngày nay tuy không °ãc thëa nh­n nh°ng cing r¥t áng chú ý.

MÙt sÑ gi£ thuy¿t khác vÁ vi trå

M·c dù lí thuy¿t BIGBANG °ãc xây dñng vÛi nhïng nÁ t£ng r¥t vïng ch¯c nh°ng iÁu ó ch°a ç à thuy¿t phåc °ãc t¥t c£ mÍi ng°Ýi. NhiÁu ng°Ýi không tin vào lí thuy¿t này, hÍ không thà tin vào mÙt vi trå có iÃm khßi §u và r¥t có thà là s½ có c£ iÃm k¿t thúc nïa. NiÁm tin vào sñ vô h¡n theo thÝi gian cça vi trå ã d«n ¿n nhiÁu gi£ thuy¿t khác nhau vÁ vi trå (chÑng l¡i BIGBANG). Þ ây chúng ta chÉ nh¯c tÛi mÙt vài gi£ thuy¿t áng chú ý nh¥t trong sÑ nhïng gi£ thuy¿t này.

Gi£ thuy¿t thé nh¥t chúng ta nói tÛi ß ây là gi£ thuy¿t vÁ mÙt "vi trå t)nh Ënh" do Hermann Bondy, Thomas Gold và Fred Hoyle Á ra vào nm 1948. Thñc ch¥t thuy¿t này có mÙt lu­n Á c¡ b£n chính là sñ mß rÙng cça lí thuy¿t "vi trå Óng nh¥t và ³ng h°Ûng". Nguyên lí "vi trå Óng nh¥t và ³ng h°Ûng" này cho bi¿t vi trå là nh° nhau khi ta quan sát nó të b¥t cé iÃm nào cça nó và theo b¥t cé h°Ûng nào (t¥t nhiên ây chÉ là phát biÃu ng¯n gÍn và dÅ hiÃu nh¥t cça nguyên lí này). Þ ây, nhïng ng°Ýi tjheo thuy¿t vi trå t)nh Ënh ã mß rÙng nguyên lí nói trên ra cho c£ chiÁu thÝi gian.

Có ngh)a là:

Vi trå là hoàn toàn nh° nhau Ñi vÛi ng°Ýi quan sát t¡i b¥t cé iÃm nào, theo b¥t cé h°Ûng nào và t¡i b¥t cé thÝi iÃm nào.

Thuy¿t này thëa nh­n sñ giãn nß cça vi trå. à gi£i thích sñ giãn nß này, lí thuy¿t này °a ra mÙt ph°¡ng án khác cho r±ng v­t ch¥t mÛi liên tåc °ãc t¡o ra à bù ¯p cho nhïng giãn nß cça vi trå, và do ó m­t Ù cça vi trå không hÁ bË £nh h°ßng bßi sñ giãn nß này. HÍ cing cho bi¿t không thà xác Ënh °ãc sñ n£y sinh v­t ch¥t mÛi này do tÑc Ù này r¥t ch­m. M×i t÷ nm chÉ có thêm 1 nguyên tí hydro trong thà tích 1 lít. Tuy nhiên thuy¿t này không gi£i thích thuy¿t phåc °ãc vÁ nguyên nhân cça sñ gia tng v­t ch¥t này. M·t khác nó cing không cho phép gi£i thích sñ có m·t cça béc x¡ nÁn 2,7K.

MÙt gi£ thuy¿t khác chÑng l¡i lí thuy¿t BIGBANG là thuy¿t vÁ sñ mÇt mÏi cça ánh sáng. Lí thuy¿t này do Edwin Hubble và Richard Tolman Á ra nm 1935 và sau ó °ãc Pecker và Vigier khôi phåc và phát triÃn. Lí thuy¿t này gi£i thích sñ dËch chuyÃn vÁ Ï cça phÕ các thiên hà không ph£i do chúng ang rÝi xa nhau mà do mÙt nguyên nhân khác. Nhïng ng°Ýi này cho r±ng ó là do các h¡t ánh sáng (photon) bË "mÇt mÏi", m¥t d§n nng l°ãng khi ¿n vÛi chúng ta do trên °Ýng i chúng liên tåc t°¡ng tác vÛi mÙt lo¡i h¡t tên gÍi là bozon. Theo nh° lí thuy¿t này cho bi¿t, ây là lo¡i h¡t xu¥t hiÇn do sñ phân rã các neutrino. Chính vì sñ t°¡ng tác vÛi lo¡i h¡t này mà photon liên tåc bË m¥t nng l°ãng, các thiên hà càng xa thì photon càng va ch¡m nhiÁu trên °Ýng ¿n Trái ¥t và do ó phÕ cça chúng càng dËch m¡nh vÁ Ï. Tuy nhiên lí thuy¿t này ¿n nay không °ãc thëa nh­n do cho ¿n thÝi iÃm này ch°a thà chéng minh °ãc sñ tÓn t¡i cça h¡t bozon trong vi trå cing nh° sñ phân rã neutrino. Và l¡i mÙt lí do t°¡ng tñ nh° ã nói trên, ó là lí thuy¿t này không °a ra °ãc mÙt sñ gi£i thích nào vÁ sñ tÓn t¡i cça béc x¡ nÁn 2,7K.

Ngoài 2 lí thuy¿t nêu trên ,còn r¥t nhiÁu lí thuy¿t khác nïa °ãc Á ra. Có ng°Ýi ·t ra nghi ngÝ vào chính lí thuy¿t t°¡ng Ñi rÙng cça Einstein, không tin vào sñ tuyÇt Ñi cça v­n tÑc ánh sáng. Cing có ng°Ýi cho r±ng nhïng quan sát ã có v«n còn nhiÁu sai sÑ, ngay c£ béc x¡ nÁn cça vi trå cing ch°a thà cho k¿t lu­n do còn r¥t nhiÁu sñ nghi v¥n vÁ sñ tÓn t¡i cça v­t ch¥t tÑi (dark matter). Có iÁu t¥t c£ nhïng ng°Ýi này chÉ có thà °a ra gi£ thi¿t cça mình mà không n¿u ra °ãc mÙt lí gi£i hãp lí hay mÙt ph°¡ng án nào khác cho quá khé cça vi trå.

V­t ch¥t tÑi

Trên ây chúng ta ã nh¯c nhiÁu tÛi sñ tham gia cça mÙt khái niÇm t°¡ng Ñi mÛi vào quá trình ti¿n hoá và c¥u trúc vi trå. ó là v­t ch¥t tÑi hay Dark Matter.

Nm 1933, Fritz Zwicky phát hiÇn ra sñ xu¥t hiÇn cça loai v­t ch¥t này khi o v«n tÑc cça các thiên hà trong qu§n thiên hà Coma.

Chúng ta c§n bi¿t r±ng có 2 ph°¡ng pháp c¡ b£n à xác Ënh khÑi l°ãng cça mÙt thiên hà. Cách thé nh¥t là sñ phân tán v­n tÑc trong qu§n thiên hà. Thiên hà có khÑi l°¡ng càng lÛn s½ càng có sñ phân tán v­n tÑc rõ nét ra các thiên hà lân c­n và nhÝ ph°¡ng pháp ó có thà xác Ënh °ãc tÕng khÑi l°ãng cça qu§n thiên hà. Cách thé hai là xác Ënh Ù tr°ng cça các thiên hà à rút ra khÑi l°ãng cça chúng và të ó tính °ãc tÕng khÑi l°ãng cça qu§n thiên hà. iÁu áng chú ý là khÑi l°ãng cça mÙt qu§n thiên hà tính theo cách thé nh¥t luôn lÛn h¡n r¥t nhiÁu khÑi l°ãng tính theo cách hai (khaÏng 10 l§n) cho dù tính ¿n sai sÑ r¥t cao. Nh° v­y có thà suy oán r±ng có sñ tÓn t¡i cça mÙt lo¡i v­t ch¥t còn ch°a bi¿t. Chính sñ tÓn t¡i cça v­t ch¥t này mà khÑi l°ãng th­t cça các thiên hà thñc ch¥t lÛn h¡n r¥t nhiÁu khÑi l°ãng có thà quan sát °ãc. HiÇn v«n ch°a có thñc nghiÇm nào xác nh­n hoàn toàn sñ có m·t cça các v­t ch¥t tÑi này. Dñ oán ó có thà là mÙt lo¡i v­t ch¥t ·c biÇt c¥u t¡o të nhïng h¡t g§n nh° không béc x¡ ho·c cing có thà sñ tÓn t¡i khÑi l°ãng này ¡n gi£n chÉ là các l× en ho·c các sao lùn nâu, lùn en (nhïng lo¡i thiên thà này không bao giÝ có thà nhìn th¥y °ãc)