bị thiếu, mà hàm ý rằng hẳn phải tồn tại một loại vật chất mới, đang chờ ta
khám phá, nó cung cấp lực hấp dẫn phụ trội để giữ cho các thiên hà gắn kết
trong cụm.
Vào lúc các nhà vật lý thiên văn đã chấp nhận xem vật chất tối mà một
bí ẩn trong cụm thiên hà, vấn đề lại một lần nữa ngóc cái đầu vô hình dậy.
Năm 1976, Vera Rubin, nhà vật lý thiên văn thuộc Viện Carnegie ở
Washington, đã khám phá ra một hiện tượng “khối lượng bị thiếu” dị thường
tương tự xảy ra trong chính các thiên hà xoắn. Khi nghiên cứu tốc độ các
ngôi sao quay quanh trung tâm thiên hà, Rubin lần đầu đã phát hiện điều bà
trông đợi: trong cái đĩa khả kiến của mỗi thiên hà, các ngôi sao càng xa
trung tâm thì di chuyển với tốc độ càng lớn hơn các ngôi sao ở gần bên
trong. Giữa các ngôi sao ở xa hơn và trung tâm thiên hà có nhiều vật chất
(sao và khí) hơn, cho phép tốc độ di chuyển cao hơn trên quỹ đạo. Tuy
nhiên, bên ngoài cái đĩa phát sáng của thiên hà, các nhà thiên văn học vẫn có
thể tìm thấy nhiều đám mây khí biệt lập và một số ngôi sao sáng. Dùng
những vật thể này làm chỉ dấu cho trường hấp dẫn ngoại vi của hầu hết các
phần phát sáng trong thiên hà, nơi không có vật chất khả kiến nào góp mặt
vào tổng khối lượng, Rubin phát hiện ra tốc độ trên quỹ đạo của chúng, con
số đáng lẽ nên bị tụt xuống bởi khoảng cách xa dần đến vô định thực chất
vẫn còn cao.
Những thể tích phần lớn trống rỗng trong không gian như thế này –
những vùng quê khuất nẻo của mỗi thiên hà – đều chứa quá ít vật chất có
khả năng nhìn thấy đến nỗi ta không thể giải thích tốc độ quay cao dị thường
trên quỹ đạo của các chỉ dấu. Rubin lý luận chính xác rằng một số dạng vật
chất tối ắt hẳn phải nằm ở những vùng xa thẳm này, rất xa bên ngoài đường
viền khả kiến của mỗi thiên hà xoắn. Nhờ có công trình của Rubin, ngày nay
chúng ta gọi những vùng bí ẩn này là “quầng vật chất tối.”
Quầng vật chất tối này hiện diện ngay trước mũi chúng ta, ở ngay tại
Ngân Hà. Từ thiên hà này đến thiên hà kia và từ cụm thiên hà này qua cụm
thiên hà khác, chênh lệch giữa khối lượng vật thể khả kiến và tổng khối
lượng vật thể tính theo lực hấp dẫn dao động từ một vài lần cho đến (trong
