SỰ HÌNH THÀNH CÁC THIÊN HÀ
VÀ NHỮNG VẾT NỨT CỦA VŨ TRỤ
Vũ trụ có hàng trăm tỷ Thiên hà, trong mỗi Thiên hà có hàng chục tỷ sao. Thiên hà tụ thành những quần thể thiên hà và sao tụ thành những quần thể sao. Ta tự hỏi nếu Vũ trụ đồng đều thì các Thiên thể, nơi tập trung của vật chất đã được tạo ra từ đâu? Trái lại, nếu Vũ trụ không đồng đều thì những nơi vật chất tập trung ngày càng dày đặc và co lại do sức hút của khối lượng vất chất để tạo thành các Thiên thể. Như ta đã biết, 500 nghìn năm sau khi được tạo ra, Vũ trụ trở nên trong sáng vì ánh sáng được tách ra khỏi vật chất và tự do truyền trong Vũ trụ từ thời điểm đó tới nay. Phông Vũ trụ mà ta đo được hiện nay phải mang dấu tích của Vũ trụ nguyên thuỷ. Đặc biệt nó phải cho ta biết là Vũ trụ nguyên thuỷ có đồng đều hay không. Từ khi được phát hiện năm 1964, phông Vũ trụ được đo kỹ lưỡng trong 25 năm. Dựa trên các kết quả quan sát, các nhà vật lý thiên văn nhận định rằng Vũ trụ nguyên thuỷ đồng đều. Họ rất phân vân không biết giải thích một cách thoả đáng vấn đề tạo ra các Thiên hà. Cho đến ngày 18 tháng 11 năm 1989, một vệ tinh của Mỹ đặt tên là COBE (Cosmic Background Explorer: Kính thăm dò phông Vũ trụ) đã được phóng lên ở độ cao 900 kilômét. Sau một năm hoạt động của vệ tinh COBE, người ta đã quan sát thấy phông Vũ trụ không hẳn đồng đều. Cường độ của các bức xạ tăng giảm một cách hỗn độn từ vùng trời này sang vùng trời khác. Vũ trụ lổn nhổn như những cụm sữa bột không tan trong nước khi chưa quấy đều. Tuy nhiên sự chênh lệch của cường độ từ hướng này so với hướng khác rất nhỏ, chỉ khoảng 3 phần mười vạn (3x10-5) độ. Những vết nứt của Vũ trụ là di thể để lại từ khoảng 15 tỷ năm, vào thời đại lạm phát. Những Thiên hà đã được hình thành từ những ''hạt giống'' đó.
Trường hấp dẫn ở nơi bức xạ tập trung tương đối mạnh hơn nên vật chất ngưng tụ để sau này tạo thành những Thiên hà. Có một giả thuyết dựa trên lý thuyết của vật lý các hạt được đề ra để giải thích tại sao trong Vũ trụ nguyên thuỷ lại có những nơi mà vật chất tập trung. Các hạt tương tác với nhau dưới ảnh hưởng của những lực cơ bản như “lực điện từ”, ''lực hạt nhân'' và ''lực hấp dẫn" (lực hút các vật thể). Lực của điện và từ trường đã được phối hợp trong lý thuyết “điện từ học”. Ngay sau khi được tạo ra, Vũ trụ rất nóng và đặc. Theo các nhà Vật lý lý thuyết thì trong môi trường này, sự tương tác do lực điện tử và lực hạt nhân đều đối xứng, tức là giống nhau và có thể miêu tả bằng một lý thuyết độc nhất gọi là lý thuyết ''đại thống nhất”. Các nhà lý thuyết kể cả Einstein (Anhstanh) cho rằng, lực hấp dẫn cũng có thể được hợp nhất cùng những lực trên trong khuôn khổ một lý thuyết đại cương hơn gọi là lý thuyết ''siêu thống nhất'' tới nay vẫn chưa thực hiện được. Khi nhiệt độ giảm xuống, những tương tác trở thành khác nhau và không đối xứng nữa. Sự chuyển từ pha đối xứng sang pha không đối xứng xảy ra trong khoảng gần một triệu giây sau Vụ nở lớn. Trong quá trình giảm nhiệt độ, Vũ trụ trở thành không đồng đều và bị nứt nẻ. Năng lượng và vật chất được tập trung ở những nơi có "khuyết tật'' làm cho vật chất bị sụp do sức ép của lực hấp dẫn. Những địa điểm này là nơi của các Thiên hà đầu tiên được hình thành vài tỷ năm sau. Có khi khuyết tật chạy theo một đường dài và được gọi là ''dây Vũ trụ''. Ta có thể hình dung khái niệm trừu tượng kể trên như trạng thái của nước trên mặt hồ ở những vùng có khí hậu khắc nghiệt, rất nóng và rất lạnh. Vào đầu mùa Đông, mặt hồ bắt đầu đóng băng và sự thay đổi từ pha nước đến pha băng làm mặt hồ nứt nẻ.
