Trong cuộc sống hàng ngày, chúng ta quen với ý tưởng về các trung tâm: Trái Đất quay quanh Mặt Trời, và Mặt Trời lại quay quanh trung tâm của Dải Ngân Hà. Vì vậy, một câu hỏi rất tự nhiên được đặt ra: "Liệu toàn bộ vũ trụ có một trung tâm hấp dẫn và tất cả các thiên hà có đang quay quanh nó không?"
Câu trả lời, theo sự hiểu biết của khoa học hiện đại, là một sự thật bất ngờ và sâu sắc hơn nhiều: Vũ trụ không có trung tâm nào cả.
Những "Nam Châm Hút" Khổng Lồ: Các Trung Tâm Hấp Dẫn Cục Bộ
Đúng là trong vũ trụ có những cấu trúc khổng lồ đang tác động lực hấp dẫn lên các thiên hà lân cận. Các nhà thiên văn học đã xác định được những khu vực có mật độ vật chất cực lớn, hoạt động như những "trung tâm hấp dẫn cục bộ":
- The Great Attractor (Kẻ Hút Dẫn Lớn): Một vùng không gian bí ẩn mà Dải Ngân Hà của chúng ta, cùng với toàn bộ Nhóm Thiên hà Địa phương và hàng trăm ngàn thiên hà khác, đang bị kéo về phía nó với tốc độ hàng trăm km mỗi giây.
- Siêu quần tụ Shapley (Shapley Supercluster): Một trong những tập hợp thiên hà dày đặc nhất trong vũ trụ quan sát được, cũng tạo ra một lực hấp dẫn khổng lồ.
- Các Bức tường và Sợi (Walls and Filaments): Vũ trụ ở quy mô lớn có cấu trúc giống như một mạng lưới vũ trụ, với các "sợi" thiên hà kết nối các "nút" là các siêu quần tụ.
Những cấu trúc này thực sự đang kéo chúng ta và các thiên hà khác về phía chúng. Tuy nhiên, chúng chỉ là những trung tâm hấp dẫn cục bộ. Hãy hình dung chúng như những dòng sông mạnh mẽ trong một đại dương bao la. Chúng chi phối chuyển động trong khu vực của mình, nhưng chúng không phải là trung tâm của cả đại dương.
Hiểu Lầm Về Vụ Nổ Big Bang
Nhiều người lầm tưởng Big Bang là một vụ nổ xảy ra tại một điểm duy nhất trong không gian, và vật chất từ đó bắn ra mọi hướng. Nếu vậy, điểm đó sẽ là trung tâm của vũ trụ.
Tuy nhiên, đây là một cách hiểu sai. Big Bang không phải là một vụ nổ trong không gian, mà là sự giãn nở của chính không gian. Toàn bộ vũ trụ, ở mọi điểm, đều bắt đầu giãn nở cùng một lúc.
Ví dụ về quả bóng bay:
Hãy tưởng tượng bề mặt của một quả bóng bay là vũ trụ của chúng ta. Vẽ nhiều chấm lên bề mặt quả bóng để đại diện cho các thiên hà. Bây giờ, hãy thổi quả bóng lên. Bạn sẽ thấy rằng:
- Mọi chấm đều di chuyển ra xa mọi chấm khác.
- Không có chấm nào là "trung tâm" của sự giãn nở trên bề mặt.
- Từ góc nhìn của bất kỳ chấm nào, tất cả các chấm khác đều đang lùi ra xa nó.
Vũ trụ 3 chiều của chúng ta cũng hoạt động tương tự như bề mặt 2 chiều của quả bóng bay. Sự giãn nở xảy ra ở khắp mọi nơi.
Câu Trả Lời Thực Sự: Mọi Nơi Đều Là Trung Tâm
Vì sự giãn nở xảy ra đồng đều ở mọi nơi, nên không có một vị trí đặc biệt nào có thể được gọi là trung tâm của vũ trụ. Thay vào đó, một cách nói chính xác hơn là mọi điểm trong vũ trụ đều có thể được coi là trung tâm.
Từ vị trí của bạn trên Trái Đất, bạn đang ở trung tâm của vũ trụ quan sát được của riêng mình, và bạn thấy tất cả các thiên hà xa xôi đang lùi ra xa. Một người quan sát ở một thiên hà cách chúng ta hàng tỷ năm ánh sáng cũng sẽ thấy điều tương tự từ góc nhìn của họ.
Chuyển Động Cục Bộ và Dòng Chảy Vũ Trụ
Vậy tại sao chúng ta lại thấy thiên hà Tiên Nữ (Andromeda) đang di chuyển về phía chúng ta, thay vì ra xa?
- Ở quy mô cục bộ (như trong Nhóm Thiên hà Địa phương của chúng ta), lực hấp dẫn giữa các thiên hà đủ mạnh để thắng thế lực giãn nở của không gian. Vì vậy, các thiên hà lân cận có thể quay quanh hoặc thậm chí va vào nhau.
- Ở quy mô lớn, lực giãn nở của không gian (còn gọi là Dòng chảy Hubble) sẽ thắng thế. Các cụm thiên hà sẽ di chuyển ra xa nhau. Trên thực tế, ở những khoảng cách cực lớn, không gian giãn nở nhanh đến mức các thiên hà xa xôi đang lùi ra xa chúng ta nhanh hơn cả tốc độ ánh sáng.
Kết luận: Vũ trụ không có một điểm trung tâm duy nhất mà mọi thứ quay quanh. Thay vào đó, chúng ta đang sống trong một vũ trụ giãn nở, nơi mọi điểm đều có thể được coi là trung tâm của chính nó. Chúng ta không quay quanh điểm khởi đầu của Big Bang, mà chúng ta đang là một phần của quá trình giãn nở ra từ nó, một quá trình diễn ra ở khắp mọi nơi.
