Bạn có thể “bơi” qua những khoảng không sâu nhất và chỉ bắt gặp một nguyên tử hydro duy nhất trong một không gian rộng bằng cả một sân bóng đá.
Ở quy mô lớn nhất, các thiên hà không hề phân tán ngẫu nhiên. Thay vào đó, chúng tạo thành một mô hình được gọi là mạng lưới vũ trụ. Trên thực tế, đây là mô hình lớn nhất được tìm thấy trong tự nhiên, với các thiên hà tụ lại thành cụm, kết nối với nhau dọc theo các sợi trải dài hàng chục triệu năm ánh sáng và mở rộng dọc theo các bức tường rộng lớn, phân tách các khu vực rộng lớn của vũ trụ với nhau.
Đó là những khoảng không vũ trụ. Những khoảng không nhỏ nhất có kích thước khoảng 20 triệu năm ánh sáng, và những khoảng không lớn nhất có thể lên tới hàng trăm triệu năm ánh sáng. Chúng là những “sa mạc” thực sự của vũ trụ. Nhưng giống như sa mạc trên Trái Đất, chúng không hoàn toàn trống rỗng. Vậy, bên trong những khoảng không vũ trụ này có gì?
Các quan sát tinh vi đã phát hiện ra những dấu hiệu mờ nhạt của các cấu trúc bên trong khoảng không, chẳng hạn như các thiên hà lùn nhỏ, mờ nhạt rải rác trong không gian rộng lớn. Các mô phỏng trên máy tính cho thấy câu chuyện còn phức tạp hơn thế.
Ngoài vật chất thông thường, còn có vật chất tối. Chúng ta chỉ có thể nhìn thấy các cụm vật chất tối có mật độ cao, vì chúng có đủ lực hấp dẫn để hút vật chất thông thường, biến thành các ngôi sao và thiên hà để chiếu sáng các quan sát của chúng ta. Và trong các khoảng không, đơn giản là không có đủ mật độ vật chất tối, vì vậy không có gì thực sự phát sáng.
Nhưng các mô phỏng trên máy tính cho thấy có các sợi và tua của vật chất tối đan xen trong các khoảng không, giống như một tiếng vọng mờ nhạt của mạng lưới vũ trụ vĩ đại, tự lặp lại ở dạng thu nhỏ.
Tuy nhiên, có những khu vực sâu bên trong các khoảng không vũ trụ mà ngay cả vật chất tối cũng không thể xâm nhập. Đây là những khu vực có mật độ thấp nhất của toàn bộ vũ trụ.
Nhưng nếu bạn đủ kiên nhẫn, bạn vẫn có thể phát hiện ra một chút vật chất. Mật độ trung bình chung của vũ trụ là khoảng một nguyên tử hydro trên một mét khối, và ở những góc sâu nhất của khoảng không, mật độ trung bình thấp hơn 100 lần so với con số đó. Vì vậy, bạn có thể “bơi” qua những khoảng không sâu nhất và chỉ bắt gặp một nguyên tử hydro duy nhất trong một không gian rộng bằng cả một sân bóng đá.
Còn một thứ khác lấp đầy các khoảng không: bức xạ. Bức xạ nền vi sóng vũ trụ – ánh sáng còn sót lại từ khi vũ trụ mới chỉ 380.000 năm tuổi – bao phủ toàn bộ vũ trụ, lấp đầy mọi centimet khối. Nó chiếm phần lớn bức xạ trong vũ trụ. Dù bạn đi đâu, bạn cũng không thể thoát khỏi bức xạ nền vi sóng vũ trụ.
Tuy nhiên, bức xạ đó rất cũ và bị dịch chuyển đỏ sâu sắc vào các dải vi sóng. Nó hầu như không mang năng lượng, vì vậy nó hầu như không được tính đến.
Điều đó chỉ còn lại một thành phần khác của các phần sâu nhất của khoảng không. Đó là một thành phần rất yếu, nhưng nó lại rất quan trọng đối với vũ trụ: năng lượng tối. Năng lượng tối chiếm khoảng 70% tổng mật độ năng lượng của vũ trụ, nhưng ở hầu hết các cấu trúc dày đặc, như thiên hà và cụm thiên hà, bạn không bao giờ biết nó ở đó.
Nhưng sâu trong các khoảng không, năng lượng tối chiếm ưu thế. Đó là thứ duy nhất còn lại. Điều này có nghĩa là mặc dù các khoảng không thiếu vật chất, nhưng chúng lại chứa đầy năng lượng tối. Và chính trong các khoảng không, năng lượng tối đang thực hiện công việc xé toạc vũ trụ.
Vũ trụ bao la chứa đựng nhiều điều bí ẩn hơn chúng ta tưởng.