Dải ngân hà lớn như thế nào?

Khi thoát ra khỏi ánh đèn thành phố và nhìn lên bầu trời vào ban đêm bạn sẽ thấy những dải sao dáng lấp lánh tạo nên dải ngân hà tuyệt đẹp. Chính bởi dải ngân hà quá rộng lớn nên vẫn còn nhiều điều bí ẩn mà khoa học chưa thể khám phá hết.

Từ trước tới nay, đã không ít những nghiên cứu về dải ngân hà của các nhà khoa học tuy nhiên cho tới thời điểm hiện tại vẫn chưa thể khẳng định được dải ngân hà nặng bao nhiêu. Theo tính toán ước lượng, các nhà khoa học cho rằng dải ngân hà có khối lượng khoảng từ 700 tỷ đến 2 nghìn tỷ lần so với Mặt trời.

Nhà thiên văn học Ekta Patel thuộc Đại học Arizona ở Tucson nói với Live Science, thực tế để đo được dải ngân hà nặng bao nhiêu không phải là chuyện dễ dàng. Nó giống như việc điều tra dân số ở Hoa Kỳ nhưng bạn lại không được sử dụng mạng internet hay không thể rời khỏi thành phố bạn sống.

Cũng theo Ekta Patel, lý do không thể đo được chính xác dải ngân hà chính là bởi phần lớn khối lượng của thiên hà là vô hình. Vật chất tối, một chất bí ẩn không phát ra bất kỳ loại ánh sáng nào, chiếm khoảng 85% dải ngân hà. Vì vậy, chỉ dựa vào số lượng các ngôi sao không thì cũng không thể giúp con người có câu trả lời chính xác và tiến xa hơn.

Do đó, Patel nói, các nhà nghiên cứu thường nhìn vào quỹ đạo của một số thiên thể. Phương pháp này dựa trên các phương trình trọng lực của Isaac Newton hơn 300 năm trước đã cho chúng ta biết rằng, tốc độ và khoảng cách mà một vật thể nhỏ hơn xoay quanh một vật lớn hơn có liên quan đến khối lượng của vật thể lớn hơn.

Trong một nghiên cứu năm 2017 được công bố trên Tạp chí Vật lý thiên văn, các nhà nghiên cứu đã sử dụng một phương pháp đó là nhìn vào các thiên hà vệ tinh nhỏ cách xa hàng trăm ngàn năm ánh sáng đi xung quanh dải ngân hà giống như các hành tinh quay quanh một ngôi sao.

Nhưng có một vấn đề với các thiên hà vệ tinh này chính là quỹ đạo của chúng dài hàng tỷ năm. Có nghĩa là sau một vài năm thì những hành tinh này hầu như không di chuyển khiến cho các nhà nghiên cứu khó có thể xác định được tốc độ quỹ đạo của chúng.

Tiếp theo, trong một nghiên cứu vào tháng 6/2018 được công bố trên Tạp chí Vật lý thiên văn, Patel và các đồng nghiệp đã thử một phương pháp mới để cân thiên hà. Họ đã nghiên cứu rất kỹ các mô phỏng thông qua máy tính về vũ trụ ảo để có thể tính toán về tốc độ quay của các thiên hà nhỏ xung quanh thiên hà lớn hơn.

Theo đó đã có khoảng 90.000 thiên hà vệ tinh được các nhà nghiên cứu mô phỏng sau đó được so sánh với các dữ liệu về 9 thiên hà thực sự quay quanh dải ngân hà.

Để nghiên cứu được rõ ràng hơn các nhà nghiên cứu đã lựa chọn ra các thiên thể có đặc tính quỹ đạo phù hợp nhất với các thiên hà vệ tinh để xem xét khối lượng của các thiên hà được mô phỏng mà chúng quay xung quanh.

Nghiên cứu đã cho các nhà khoa học có thể ước tính được khối lượng thực sự của dải ngân hà của chúng ta là bao nhiêu. Theo đó, dải ngân hà gấp 960 tỷ lần khối lượng Mặt trời.

Nhà nghiên cứu Patel cho biết, kết quả này khá khả quan mặc dù vẫn chưa thể cho con số chính xác hơn. Để có câu trả lời tốt hơn, có thể sẽ sử dụng vệ tinh Gaia của Cơ quan Vũ trụ châu Âu. Đây là một vệ tinh đưa ra các phép đo cực kỳ chính xác của 30 thiên hà lùn mờ quay quanh dải ngân hà.

Patel nói thêm, cô sẽ sử dụng dữ liệu này kết hợp với các mô phỏng vũ trụ để cân đối các phép đo trọng lượng chính là nhiệm vụ trong tương lai của cô.

Gần đây, Kính viễn vọng Không gian Hubble của NASA và vệ tinh Gaia của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu đã kết hợp với nhau để quan sát các cụm sao hình cầu quay quanh thiên hà và đã phát hiện ra rằng, dải ngân hà nặng khoảng 1,5 nghìn tỷ khối lượng Mặt trời. Đây là con số chính xác hơn hẳn các nghiên cứu trước đó sẽ được công bố sớm trên Tạp chí Vật lý thiên văn.

Patel nói, khi biết khối lượng của thiên hà sẽ giúp các nhà thiên văn học phát hiện ra nhiều điều bí ẩn khác. Cho tới nay, nhờ vào kính thiên văn các nhà khoa học đã phát hiện ra khoảng 50 thiên hà đi quanh dải ngân hà. Dù vậy, các nhà khoa học vẫn chưa có câu trả lời chính xác tuyệt đối về dài ngân hà nặng bao nhiêu, có khoảng bao nhiêu thiên hà vệ tinh sẽ được tìm thấy?

Patel hy vọng rằng, các nghiên cứu trong tương lai và những con số đã được các nhà khoa học ước lượng được sẽ là dữ liệu để xác định khối lượng của dải ngân hà thực sự nặng bao nhiêu. Có thể trong khoảng 10 năm hoặc 20 năm nữa chúng ta sẽ có câu trả lời tốt hơn.

Theo khoahoc.tv

Nhận định nào dưới đây chưa chính xác?

            A. Các ngôi sao, hành tinh, vệ tinh được gọi chung là các thiên thể.

            B. Hệ Mặt Trời nằm trong Dải Ngân Hà.

            C. Dải Ngân Hà có phạm vi không gian lớn hơn thiên hà.

            D. Trong mỗi thiên hà có rất nhiều các hành tinh.

Chúng ta sống trên trái đất và chia sẻ hành tinh xanh cùng 7 tỷ người khác. Chúng ta cx chia sẻ địa cầu, các khu rừng, đại dương vs muôn loài động vật. Trái đất của chúng ta, cùng vs hành tinh khác và Mặt Trời, Là một phần của hệ mặt trời. Hệ Mặt Trời của chúng ta nằm trong thiên Hà Milky Way ( Ngân Hà)

Có khoảng, chỉ là khoảng thôi nha! Có khoảng 100 tỉ thiên hà khác cũng giống như Ngân Hà của chúng ta. Mỗi thiên hà lại có hàng tỷ ngôi sao, chòm sao, các vệ tinh tự nhiên, tiểu hành tinh và các thien thể khác. Tất cả những đối tượng này đc gọi là " khối thể Vũ Trụ", cùng tạo nên Vũ Trụ

HẰNG TINH LÀ GÌ?

Trong đêm, hằng hà sa số những vì sao giống như đèn của hàng vạn nhà trên dãy phố đêm. Những vì sao này to nhỏ khác nhau, có những vì sao rất sáng, có vì sao mờ hơn, có sao ở rất xa nhưng cũng có sao ở gần hơn... và trong thiên văn học người ta đều gọi chúng là các thiên thể. Những người tường tận thiên văn sẽ chỉ lên bất cứ hướng nào của bầu trời và nói cho bạn biết những vì sao nào tạo nên chòm sao nào. Ví dụ như ở phương Bắc của bầu trời đêm, chúng ta có thể tìm thấy 7 ngôi sao Bắc Đẩu và cách đó không xa là sao Bắc Cực chỉ phương chính Bắc. Ở phương Nam đặc biệt là vào giữa đêm mùa đông chúng ta dễ dàng nhìn thấy một ngôi sao rất sáng có tên là Thiên Lang và bên phải nó là chòm sao Liệp Hộ. Sao Ngưu Lang là một ngôi sao lớn hai bên có hai ngôi sao nhỏ mà theo truyền thuyì đó là hai đứa con của Ngưu Lang, còn phía kia bờ sông Ngân có một ngôi sao rất sáng nữa đó là sao Chức Nữ. Những ngôi sao này đều là các hằng tinh của hệ Ngân Hà, trong thiên văn học người ta gọi sao Ngưu Lang là sao Thiên Ưng ± (anfa) còn sao Chức Nữ được gọi là sao Thiên Cầm ± (anfa). Trong thực tế, những thiên thể có thể nhìn thấy được bằng mắt thường hoặc kính viễn vọng đều là các hằng tinh. Trong không gian những thiên thể do các vật chất nóng nực có thể phát sáng và tỏa nhiệt hình cầu hoặc gần giống hình cầu tạo nên đều được gọi là hằng tinh.

Mặc dù hằng tinh là những tinh cầu đang bốc cháy, phát sáng, tỏa nhiệt và có trọng lượng, thể tích khá lớn nhưng do ở xa nên ánh sáng của hằng tinh tương đối yếu. Tuy nhiên có một hằng tinh ở gần Trái Đất mà mọi người đều biết đó là Mặt Trời. Trái Đất mà loài người sinh sống là một trong 9 hành tinh quay quanh Mặt Trời. Chính vì có nhiệt lượng và ánh sáng của Mặt Trời, Trái Đất mới có sự sống và trở nên đẹp đẽ như ngày hôm nay.

Trong đêm chúng ta chỉ nhìn thấy vài hành tinh, còn lại đa số đều là hằng tinh. Nếu quan sát kỹ hơn chúng ta sẽ thấy ánh sáng của các hành tinh không lay động và chúng có sự di chuyển vị trí (so với các hằng tinh), các hằng tinh thì có ánh sáng không lay động dưới mắt thường.

Va chạm giữa thiên hà Tiên Nữ và Ngân Hà là một sự va chạm thiên hà được dự đoán là sẽ xảy ra trong vòng khoảng 4 tỉ năm nữa giữa hai thiên hà lớn nhất trong Nhóm Địa phương—Ngân Hà (chứa Hệ Mặt Trời và Trái Đất của chúng ta) và thiên hà Tiên Nữ. Tuy nhiên, các ngôi sao trong hai thiên hà này cách xa nhau đến mức rất ít khả năng bất kì hai ngôi sao nào sẽ va chạm với nhau.

Va chạm sao
Mặc dù thiên hà Tiên Nữ và Ngân Hà chứa lần lượt khoảng 1 nghìn tỉ (1012) và 300 tỉ (3×1011) ngôi sao, khả năng thậm chí chỉ 2 ngôi sao va chạm với nhau là không đáng kể do khoảng cách khổng lồ giữa chúng. Lấy ví dụ, ngôi sao nằm gần Mặt Trời nhất là Proxima Centauri, cách khoảng 4,2 năm ánh sáng (4,0×1013 km; 2,5×1013 mi) hay 30 triệu (3×107) lần đường kính Mặt Trời. Nếu Mặt Trời là một quả bóng bàn, Proxima Centauri sẽ tương đương với một hạt đậu ở cách xa khoảng 1.100 km (680 mi), và Ngân Hà thì sẽ rộng khoảng 30 triệu km (19 triệu mi). Mật độ sao ở càng gần trung tâm thiên hà thì càng dày đặc hơn nhưng khoảng cách trung bình giữa các ngôi sao vẫn là 160 tỉ (1.6×1011) km (100 tỉ mi), tức là tương đương với một quả bóng bàn trên mỗi 3,2 km (2,0 mi). Do đó, rất ít khả năng bất cứ 2 ngôi sao nào nằm trong hai thiên hà sẽ va chạm với nhau.

Va chạm lỗ đen
Cả Ngân Hà và thiên hà Tiên Nữ đều có một lỗ đen siêu khối lượng ở trung tâm, bao gồm Sagittarius A* (có khối lượng gấp 3,6 × 106 lần Mặt Trời) và một vật thể nằm ở tâm thiên hà Tiên Nữ có khối lượng gấp 1-2 × 108 Mặt Trời. Hai lỗ đen này sẽ đồng quy ở gần trung tâm của thiên hà mới được tạo thành. Lỗ đen mới có thể sẽ tạo ra một chuẩn tinh hoặc một nhân thiên hà hoạt động. Năm 2006, các mô phỏng cho thấy Trái Đất sẽ bị kéo lại gần trung tâm của thiên hà mới cũng như một trong hai lỗ đen trước khi bị văng hoàn toàn ra khỏi thiên hà.

Khả năng

Dựa trên dữ liệu của Kính viễn vọng Không gian Hubble, Ngân Hà và thiên hà Tiên Nữ được dự đoán là sẽ va chạm với nhau trong vòng 3,75 tỉ năm nữa.
Thiên hà Tiên Nữ đang tới gần Ngân Hà với vận tốc khoảng 110 kilômét một giây (68 mi/s). Cho đến năm 2012 vẫn chưa có cách nào để biết chắc chắn được rằng vụ va chạm có xảy ra hay không. Năm 2012, các nhà nghiên cứu đã rút ra kết luận rằng điều đó là chắc chắn sau khi theo dõi chuyển động của thiên hà Tiên Nữ bằng Kính viễn vọng Không gian Hubble từ năm 2002 đến năm 2012.

Những sự va chạm như vậy xảy ra một cách tương đối phổ biến. Chính thiên hà Tiên Nữ được cho là đã từng va chạm với ít nhất một thiên hà khác trong quá khứ, và một số thiên hà lùn như SagDEG cũng đang va chạm và hợp nhất với Ngân Hà.

Các nghiên cứu này còn cho thấy rằng M33, hay thiên hà Tam Giác – thiên hà lớn và sáng thứ ba trong Nhóm Địa phương – cũng sẽ tham gia vào sự kiện này. Nhiều khả năng nó sẽ trở thành vệ tinh của thiên hà mới do vụ va chạm giữa thiên hà Tiên Nữ và Ngân Hà tạo ra, và cuối cùng sẽ tiếp tục hợp nhất với thiên hà đó. Nhưng cũng có khả năng thiên hà Tam Giác sẽ va chạm với Ngân Hà trước, hoặc thậm chí là bị văng ra khỏi Nhóm Địa phương.

Số phận của Hệ Mặt Trời
Dựa trên những tính toán của mình về vận tốc di chuyển của thiên hà Tiên Nữ, hai nhà khoa học thuộc Trung tâm Vật lý Thiên văn Harvard–Smithsonian đã đưa ra dự đoán rằng có 50% khả năng khoảng cách từ Hệ Mặt Trời đến trung tâm thiên hà sẽ bị đẩy ra xa gấp 3 lần hiện tại, đồng thời có 12% khả năng Hệ Mặt Trời sẽ bị văng ra khỏi thiên hà mới, tuy điều đó sẽ không gây ảnh hưởng gì đến Hệ Mặt Trời và rất ít khả năng Mặt Trời và các hành tinh sẽ bị chấn động.

Nếu không có sự can thiệp nào, tại thời điểm hai thiên hà va chạm với nhau bề mặt của Trái Đất sẽ đã trở nên quá nóng để nước tồn tại ở dạng lỏng, do đó trên hành tinh của chúng ta sẽ không còn sự sống. Điều này được dự đoán là sẽ xảy ra trong vòng khoảng 3,75 tỉ năm nữa do độ sáng ngày càng cao của Mặt Trời (ở thời điểm đó Mặt Trời sẽ sáng hơn 35–40% so với hiện tại).

Những sự kiện sao có thể xảy ra
Khi hai thiên hà xoáy ốc va chạm với nhau, khí hiđrô tồn tại trong đĩa của chúng sẽ bị nén lại, khiến các sao mới được hình thành một cách mạnh mẽ như những gì đang diễn ra đối với các thiên hà Antennae. Trong trường hợp của thiên hà Tiên Nữ và Ngân Hà, lượng khí còn lại trong đĩa của chúng được cho là sẽ còn rất ít, do đó sự hình thành sao mới sẽ yếu hơn một cách tương đối, mặc dù vẫn có thể đủ để hình thành một chuẩn tinh.

Kết quả
Thiên hà mới do vụ va chạm tạo ra được đặt biệt danh là Milkomeda hay Milkdromeda. Dựa trên các mô phỏng, vật thể này sẽ trông giống như một thiên hà elip khổng lồ có mật độ sao ở trung tâm thấp hơn thiên hà Tiên Nữ và Ngân Hà. Cũng có khả năng thiên hà mới sẽ có dạng đĩa.

Trong tương lai xa, các thiên hà còn lại trong Nhóm Địa phương sẽ hợp nhất với vật thể này, bước tiếp theo trong quá trình tiến hóa của nhóm thiên hà của chúng ta.

Nguồn: Internet