Thông số về Dải Ngân Hà (Milky Way)
– Loại thiên hà: Xoắn ốc có thanh
– Tuổi: 13,6 tỷ năm (và còn tiếp tục)
– Kích thước: bề ngang 100.000 năm ánh sáng
– Số lượng ngôisao: khoảng 200 tỷ
– Thời gian quay vòng: 250 triệu năm
Dải Ngân Hà là một cụm sao lớn gồm hàng trăm tỷ ngôi sao, khí gas, bụi và các vật thể vô hình khác, có hình dạng dẹp và xoắn ốc, nằm trong vũ trụ của chúng ta. Theo ước tính, đường kính của Dải Ngân Hà là khoảng 100.000 năm ánh sáng và nó có khoảng 100 tỷ ngôi sao. Dải Ngân Hà cũng bao gồm các vật thể như hành tinh, tài nguyên thiên thạch và các cụm sao khác. Nó có thể được quan sát bằng mắt thường từ Trái Đất, nhưng các chi tiết chi tiết hơn về Dải Ngân Hà phải được thu thập bằng kính thiên văn hoặc thiết bị quan sát không gian.
Cũng giống như Trái đất quay quanh mặt trời, hệ mặt trời quay quanh trung tâm của Dải Ngân hà. Mặc dù bay xuyên không gian với tốc độ khoảng 515.000mph (828.000kmph), hệ mặt trời của chúng ta mất khoảng 250 triệu năm để hoàn thành một cuộc cách mạng, theo Thú vị kỹ thuật (mở trong tab mới). Lần cuối cùng hành tinh của chúng ta ở vị trí này, khủng long chỉ mới xuất hiện và động vật có vú vẫn chưa tiến hóa.
Nếu trung tâm của Dải Ngân hà là một thành phố, chúng ta sẽ sống ở vùng ngoại ô, cách trung tâm thành phố khoảng 25.000 đến 30.000 năm ánh sáng. Cuộc sống ở ngoại ô là tốt; chúng ta thấy mình đang nép mình trong một trong những vùng lân cận nhỏ hơn, Cánh tay Orion-Cygnus, bị kẹp giữa cánh tay Perseus và Carina-Sagittarius lớn hơn. Nếu chúng ta đi vào phía trong về phía trung tâm thành phố, chúng ta sẽ tìm thấy các cánh tay Sc đờm-Centaurus và Norma.
Vào một đêm quang đãng, không bị ô nhiễm ánh sáng, chúng ta có thể thoáng thấy những ánh sáng rực rỡ của thành phố dải ngân hà vắt ngang bầu trời đêm. Cửa sổ của chúng ta vào vũ trụ, dải sao, bụi và khí màu trắng sữa này là nơi thiên hà của chúng ta được đặt tên.
Nằm ở trung tâm của Dải Ngân hà là một lỗ đen siêu lớn được gọi là Nhân Mã A *. Có khối lượng gấp khoảng 4 triệu lần mặt trời, con quái vật này tiêu thụ bất cứ thứ gì đi lạc quá gần, ngấu nghiến nguồn cung cấp vật chất sao dồi dào cho phép nó phát triển thành một người khổng lồ. Vào năm 2022, lần đầu tiên chúng tôi chụp ảnh kẻ háu ăn này ở lõi thiên hà của chúng ta, thông qua một kỹ thuật sáng tạo cho phép chúng tôi nhìn thấy bóng của lỗ đen.
Tại sao thiên hà của chúng ta được gọi là Dải Ngân hà?
Thiên hà của chúng ta được gọi là Dải Ngân hà vì khi nhìn từ khoảng cách xa, dải sao của thiên hà này trông giống như một dải sáng mịn màng và trải dài khắp bầu trời, giống như một dải ngân hà đang chạy qua trên đầu chúng ta. Ngoài ra, khi quan sát bằng mắt thường hoặc kính thiên văn, ta cũng thấy rất nhiều các ngôi sao sáng trên Dải Ngân hà, góp phần tạo nên vẻ đẹp kỳ diệu và huyền bí của nó. Từ đó, người ta đã đặt tên cho thiên hà này là Dải Ngân hà.
Theo Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Hoa Kỳ (mở trong tab mới) (AMNH), ngôi nhà thiên hà của chúng ta được gọi là Dải Ngân hà sau khi nó xuất hiện màu trắng sữa khi nó trải dài trên bầu trời đêm. Trong thần thoại Hy Lạp, dải sữa này xuất hiện do nữ thần Hera phun sữa khắp bầu trời.
Trên khắp thế giới, Dải Ngân hà được biết đến với nhiều tên gọi khác nhau. Ví dụ ở Trung Quốc, nó được gọi là “Silver River” và ở sa mạc Kalahari ở Nam Phi, nó được gọi là “Backbone of Night”.
Loại thiên hà Milky Way và cuộc tranh luận lớn năm 1920
Chúng tôi không ngừng xây dựng dựa trên kiến thức phong phú của mình về Dải Ngân hà, mặc dù cho đến tương đối gần đây, các nhà thiên văn học tin rằng tất cả các ngôi sao trên bầu trời đều thuộc về thiên hà của chúng ta.
“Cuộc tranh luận vĩ đại” năm 1920 chứng kiến các nhà thiên văn học Herber Curtis và Harlow Shapley tranh luận về quy mô của vũ trụ và viễn cảnh của “các vũ trụ đảo” (thiên hà), theo Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia (mở trong tab mới).
Ở một bên của cuộc tranh luận, Shapley tin rằng Dải Ngân hà lớn hơn nhiều so với các ước tính trước đó và rằng chúng ta không ở trung tâm. Ông cũng tuyên bố rằng “tinh vân xoắn ốc” như Andromeda là một phần của Dải Ngân hà. Ở phía bên kia của cuộc tranh luận, Curtis không phản đối tuyên bố của Shapley về một Dải Ngân hà lớn hơn nhiều, tuy nhiên, ông lập luận rằng có những vũ trụ đảo lớn (thiên hà) như Andromeda, nằm ngoài ranh giới của Dải Ngân hà.
Tranh cãi đã được giải quyết khi các phép đo của Edwin Hubble về các ngôi sao biến thiên Cepheid chứng minh Andromeda nằm ở xa bên ngoài Dải Ngân hà. Các ước tính hiện đại cho thấy thiên hà Andromeda, thiên hà láng giềng gần nhất của chúng ta cách chúng ta 2,5 triệu năm ánh sáng.
Gần đây hơn, các nhà thiên văn học đang cố gắng tìm hiểu xem Dải Ngân hà là loại thiên hà nào. Những ước tính tốt nhất của chúng tôi những ngày này cho thấy rằng đó là một hình xoắn ốc có thanh, nghĩa là có một cấu trúc thanh ngang qua tâm. Các nhà thiên văn có thể ước tính hình dạng của Dải Ngân hà bằng cách xem xét quần thể các ngôi sao của nó, cũng như chuyển động của chúng trên bầu trời.
Dự báo va chạm trong tương lai của thiên hà Milky way
Hiện tại, các nhà khoa học tin rằng Thiên hà Ngân hà của chúng ta sẽ va chạm với Thiên hà Andromeda, một thiên hà khác, khoảng 4 tỷ năm nữa. Dự báo này dựa trên quan sát về sự di chuyển của các thiên hà khác nhau trong Vũ trụ.
Bây giờ chúng ta biết rằng Dải Ngân hà nằm trong Nhóm thiên hà Địa phương, được tạo thành từ hơn 30 thiên hà bao gồm Andromeda, Triangulum và Leo I, trừ một số ít. Hóa ra là khá tốt để biết hàng xóm của bạn là ai, vì họ có thể thân thiết hơn bạn nghĩ. Dải Ngân hà hiện đang hướng về phía Andromeda với vận tốc 250.000mph (400.000 km / h). Mặc dù chưa cần phải lo lắng, sự sụp đổ của tỷ lệ vũ trụ này sẽ không xảy ra trong 4 tỷ năm nữa.
NASA và các thực thể không gian khác đã quan sát các vụ va chạm của thiên hà xa xôi trong nhiều thập kỷ nay để hiểu được những gì chúng ta có thể phải đối mặt khi Andromeda và Dải Ngân hà va chạm. Câu chuyện ngắn là có rất ít để lo lắng về; câu chuyện dài hơn là quá trình này là một quá trình thú vị vì nó cho thấy các thiên hà có thể tiến hóa như thế nào.
Ví dụ, những quan sát về vụ va chạm thiên hà ba chiều vào năm 2022 bằng Kính viễn vọng Không gian Hubble nổi tiếng đã cung cấp một số hiểu biết hấp dẫn. Chiếc lớn nhất trong nhóm, khi nó đi vào quỹ đạo hẹp với hai chiếc còn lại, đã cuốn lấy một số vật chất với lực hấp dẫn tương đối mạnh hơn của nó. Điều này đã tạo ra một vệt khí, bụi và các vật chất khác hấp dẫn chảy vào thiên hà lớn hơn, có thể nhìn thấy ngay cả từ Trái đất.
Trong khi các nhánh của Dải Ngân hà chắc chắn sẽ bị xé toạc bởi quá trình này, các ngôi sao riêng lẻ tương đối an toàn vì khoảng không giữa chúng khá lớn. Nói cách khác, đừng tìm kiếm các vụ va chạm của các ngôi sao, vì thực tế chúng sẽ không tồn tại. Tuy nhiên, Starbirth sẽ tăng tốc do lượng khí được bơm vào thiên hà của chúng ta, khiến thiên hà của chúng ta sáng lên và dân số của nó sẽ mở rộng trong hàng triệu năm tới sau vụ va chạm.
Do đó, hệ mặt trời của chúng ta tương đối an toàn do nguy cơ va chạm sao thấp. Điều đó nói rằng, chúng ta có thể thấy mình bị ném vào một con đường hoàn toàn khác xung quanh trung tâm thiên hà mới khi sự hợp nhất diễn ra.
Một hiệu ứng thực tế là các chòm sao mà chúng ta quan sát từ Trái đất có thể thay đổi khi quỹ đạo của các ngôi sao thay đổi hoặc các ngôi sao mới được thêm vào hỗn hợp, điều đó nói rằng, vụ va chạm đang xảy ra cho đến nay trong tương lai mà các chòm sao chúng ta nhìn thấy ngày nay có thể bị thay đổi trong bất kỳ trường hợp nào, do sự sinh sao tự nhiên và sao chết ngoài vụ va chạm. Thời gian biểu của Dải Ngân hà này cho thấy bầu trời đêm sẽ thay đổi như thế nào theo thời gian.
Các mô phỏng cho thấy khi hai thiên hà va chạm, chúng sẽ bắt đầu xoắn ốc lên nhau và cuối cùng sẽ hợp nhất để tạo thành một thiên hà mới lớn hơn. Tuy nhiên, vì các thiên hà có tỷ lệ trống không rất lớn, nên rất khó để hai thiên hà va chạm trực tiếp với nhau. Thay vào đó, nó sẽ đầu tiên đối mặt và tạo ra các sóng lớn trong vũ trụ, kéo dài trong khoảng 2 tỷ năm. Sau đó, khi hai thiên hà tiếp tục tiến gần nhau hơn, các hệ thống sao của chúng sẽ bắt đầu va chạm vào nhau và tạo ra các cụm sao mới.
Tuy nhiên, dù cho va chạm này đang diễn ra từ rất lâu và sẽ diễn ra trong tương lai, các khoa học gia vẫn chưa có đủ thông tin để biết chắc chắn những gì sẽ xảy ra. Chúng ta cần thêm nhiều nghiên cứu và quan sát để có thể hiểu rõ hơn về tương lai của Thiên hà Ngân hà của chúng ta.
Dải Ngân hà: Kích thước, cấu trúc và khối lượng
Nghiên cứu Dải Ngân hà từng nổi tiếng là khó khăn. Các nhà thiên văn học đôi khi so sánh nỗ lực cố gắng mô tả kích thước và cấu trúc của một khu rừng trong khi bị lạc ở giữa nó. Từ vị trí của chúng tôi trên Trái đất, chúng tôi chỉ đơn giản là thiếu một cái nhìn tổng quan. Nhưng hai kính viễn vọng không gian mang tính đột phá được phóng từ những năm 1990 đã giúp mở ra thời kỳ hoàng kim của nghiên cứu Dải Ngân hà. Đã đạt được những bước tiến lớn, đặc biệt là kể từ khi khởi động sứ mệnh Gaia của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA) vào năm 2013.
Kính viễn vọng cho phép các nhà thiên văn học phân biệt hình dạng và cấu trúc cơ bản của một số thiên hà gần nhất trước khi họ biết mình đang nhìn vào các thiên hà. Nhưng việc tái tạo lại hình dạng và cấu trúc của ngôi nhà thiên hà của chúng ta rất chậm và tẻ nhạt. Quá trình này liên quan đến việc xây dựng danh mục các ngôi sao, lập biểu đồ vị trí của chúng trên bầu trời và xác định chúng cách Trái đất bao xa.
Nhà thiên văn học người Hà Lan Jan Oort, đôi khi được mệnh danh là bậc thầy của hệ thống thiên hà, là người đầu tiên nhận ra rằng Dải Ngân hà không chuyển động mà quay, và ông đã tính toán tốc độ mà các ngôi sao ở các khoảng cách khác nhau quay quanh trung tâm thiên hà. Oort cũng là người đã xác định vị trí của mặt trời của chúng ta trong thiên hà rộng lớn. (Đám mây Oort, một kho chứa hàng nghìn tỷ sao chổi ở xa mặt trời, được đặt theo tên của ông ấy.)
Dần dần, một bức tranh phức tạp xuất hiện về một thiên hà xoắn ốc trông khá bình thường.
Ở trung tâm của Dải Ngân hà có một lỗ đen siêu lớn được gọi là Nhân Mã A *. Với khối lượng tương đương 4 triệu mặt trời, hố đen được phát hiện vào năm 1974 có thể được quan sát trên bầu trời bằng kính thiên văn vô tuyến gần với chòm sao Nhân Mã.
Mọi thứ khác trong thiên hà đều xoay quanh cánh cổng mạnh mẽ dẫn đến hư vô này. Trong môi trường xung quanh nó là một vùng bụi, khí và các ngôi sao được đóng gói chặt chẽ được gọi là chỗ phình ra của thiên hà. Trong trường hợp của Dải Ngân hà, phần phình ra này có hình hạt đậu phộng, có chiều ngang 10.000 năm ánh sáng, theo ESA. Nó chứa đựng 10 tỷ ngôi sao (trong tổng số khoảng 200 tỷ của Dải Ngân hà), hầu hết là những ngôi sao khổng lồ đỏ cũ, được hình thành trong giai đoạn đầu của quá trình tiến hóa của thiên hà.
Ngoài chỗ phình ra mở rộng đĩa thiên hà. Đặc điểm này có chiều ngang 100.000 năm ánh sáng và dày 1.000 năm ánh sáng và là nơi cư trú của phần lớn các ngôi sao của thiên hà, bao gồm cả mặt trời của chúng ta. Các ngôi sao trong đĩa bị phân tán trong các đám mây bụi và khí sao. Khi chúng ta nhìn lên bầu trời vào ban đêm, chính hình ảnh góc cạnh của đĩa này mở rộng về phía trung tâm thiên hà sẽ khiến chúng ta phải thở phào.
Các ngôi sao trong đĩa quay quanh trung tâm thiên hà, tạo thành các luồng xoáy có vẻ như phóng ra như những cánh tay từ chỗ phình ra của thiên hà. Nghiên cứu về các cơ chế thúc đẩy việc tạo ra các nhánh xoắn ốc vẫn còn trong giai đoạn sơ khai, nhưng các nghiên cứu mới nhất cho thấy rằng các nhánh này hình thành và phân tán trong khoảng thời gian tương đối ngắn lên đến 100 triệu năm (trong số 13 tỷ năm tiến hóa của thiên hà).
Bên trong những cánh tay đó, các ngôi sao, bụi và khí được đóng gói chặt chẽ hơn so với các khu vực được lấp đầy lỏng lẻo hơn của đĩa thiên hà, và mật độ gia tăng này kích hoạt sự hình thành sao dữ dội hơn. Kết quả là, các ngôi sao trong đĩa thiên hà có xu hướng trẻ hơn nhiều so với những ngôi sao trong chỗ phình ra.
“Các nhánh xoắn ốc giống như tắc đường ở chỗ khí và các ngôi sao tập trung lại với nhau và di chuyển chậm hơn trong các nhánh. Khi vật chất đi qua các nhánh xoắn ốc dày đặc, nó bị nén lại và điều này kích hoạt thêm sự hình thành sao”, Denilso Camargo, Đại học Liên bang của Rio Grande do Sul ở Brazil, cho biết trong một tuyên bố (mở trong tab mới).
Theo Quỹ Khoa học Quốc gia (mở trong tab mới) (NSF), Dải Ngân hà hiện có bốn nhánh xoắn ốc. Có hai nhánh chính – Perseus và Sc đờm-Centaurus – và Nhân mã và Cánh tay địa phương, ít rõ rệt hơn. Các nhà khoa học vẫn thảo luận về vị trí và hình dạng chính xác của những cánh tay này bằng cách sử dụng dữ liệu Gaia.
Đĩa Milky Way không phẳng mà bị cong vênh (mở trong tab mới), theo ESA. Khi nó quay, nó xử lý như một con quay đang lắc lư. Sự chao đảo này, về cơ bản là một gợn sóng khổng lồ, quay quanh trung tâm thiên hà chậm hơn nhiều so với các ngôi sao trong đĩa, hoàn thành một vòng quay đầy đủ trong khoảng 600 đến 700 triệu năm. Các nhà thiên văn học cho rằng gợn sóng này có thể là kết quả của một vụ va chạm trong quá khứ với một thiên hà khác.
Rắc xung quanh đĩa và chỗ phồng là các cụm sao cầu, tập hợp các ngôi sao cổ đại, cũng như khoảng 40 thiên hà lùn đang quay xung quanh hoặc va chạm với Dải Ngân hà lớn hơn theo một tuyên bố từ ESA (mở trong tab mới).
Tất cả những thứ đó được bao quanh bởi một quầng bụi và khí hình cầu, rộng gấp đôi đĩa. Các nhà thiên văn học tin rằng toàn bộ thiên hà nằm trong một vầng hào quang vật chất tối vô hình thậm chí còn lớn hơn. Vì vật chất tối không phát ra bất kỳ ánh sáng nào, nên sự hiện diện của nó chỉ có thể được suy ra một cách gián tiếp bởi các hiệu ứng hấp dẫn của nó đối với chuyển động của các ngôi sao trong thiên hà. Các tính toán cho thấy thứ khó hiểu này chiếm tới 90% khối lượng của thiên hà.
Khối lượng của Dải Ngân hà, bao gồm cả vật chất tối, bằng 1,5 nghìn tỷ khối lượng Mặt trời, theo ước tính gần đây của NASA (mở trong tab mới). Vật chất nhìn thấy của thiên hà được phân bố giữa 200 tỷ ngôi sao của nó, các hành tinh của chúng và những đám mây bụi và khí khổng lồ lấp đầy không gian giữa các vì sao. Các nhà thiên văn học không chắc có bao nhiêu hành tinh trong Dải Ngân hà, vì chúng tôi mới chỉ tìm thấy vài nghìn hành tinh, nhưng một ước tính của NASA cho thấy đó là hơn 100 tỷ hành tinh. Có bao nhiêu hệ mặt trời trong Dải Ngân hà cũng là một bí ẩn, vì chúng ta vẫn đang tìm kiếm các hành tinh.
Mặt trời ở đâu trong Dải Ngân hà?
Mặt trời quay quanh quỹ đạo khoảng 26.000 năm ánh sáng từ lỗ đen Nhân Mã A *, gần ở giữa đĩa thiên hà. Di chuyển với tốc độ 515.000 dặm / giờ (828.000 km / h), mặt trời mất 230 triệu năm để hoàn thành một quỹ đạo đầy đủ quanh trung tâm thiên hà.
Mặt trời nằm gần rìa của Cánh tay địa phương của Dải Ngân hà, một trong hai nhánh xoắn ốc nhỏ hơn của thiên hà. Vào năm 2019, sử dụng dữ liệu từ sứ mệnh Gaia, các nhà thiên văn học phát hiện ra rằng mặt trời về cơ bản đang lướt một làn sóng khí giữa các vì sao dài 9.000 năm ánh sáng, rộng 400 năm ánh sáng và nhấp nhô 500 năm ánh sáng trên và dưới đĩa thiên hà theo ESA .
Các hành tinh của hệ mặt trời không quay quanh mặt phẳng của thiên hà mà nghiêng khoảng 63 độ.
Merav Opher, một nhà vật lý thiên văn tại Đại học George Mason ở Virginia, nói với Space.com: “Nó gần giống như chúng ta đang đi thuyền qua thiên hà”
Hố đen trong Dải Ngân hà là gì?
Hố đen trong Dải Ngân hà được gọi là Nhân Mã A *. Hố đen chủ yếu ở trạng thái không hoạt động, điều này khiến việc quan sát rất khó khăn. Nhân mã A * có khối lượng gấp 4,3 triệu lần mặt trời, các nhà thiên văn học Reinhard Genzel và Andrea Ghez đã phát hiện ra nó vào năm 2008. Đường kính gần đúng là 14,6 triệu dặm (23,5 triệu km). Để so sánh, bản thân Dải Ngân hà rộng khoảng 100.000 năm ánh sáng và dày 1.000 năm ánh sáng.
Một đĩa khí khổng lồ xung quanh Sagittarius A * cuồn cuộn chảy ra xa lỗ đen siêu lớn từ 5 đến 30 năm ánh sáng. Chính khu vực khí khổng lồ, nhưng mỏng manh này cung cấp một chút vật chất cho hoạt động của Sagittarius A *. Khu vực này được biết là phát ra tia X do ăn khí hoặc do ma sát bên trong đĩa khi nhiệt độ tăng lên tới 18 triệu độ F (10 triệu độ C).
Các nhà khoa học rất muốn có thêm thông tin về lỗ đen siêu lớn này để tìm hiểu thêm về cách nó được hình thành và các điều kiện khiến nó có thể phát triển. Một vài khả năng bao gồm các lỗ đen nhỏ hơn trở nên khá lớn khi chúng ăn sạch bụi và khí trong môi trường gần đó; cách khác, các lỗ đen nhỏ hơn có thể hợp nhất với nhau và tạo ra thứ gì đó quái dị hơn.
Nói chung, các nhà khoa học đã cải tiến các mô hình cho các lỗ đen khối lượng sao và các lỗ đen khối lượng trung bình. Những vật thể này hình thành khi các ngôi sao khổng lồ, gấp nhiều lần khối lượng mặt trời của chúng ta, sụp đổ sau khi ngừng phản ứng tổng hợp hạt nhân. Vì chúng không còn khả năng ngăn chặn sự sụp đổ của trọng trường, chúng co lại thành một vật thể có lực hấp dẫn có thể làm cong thời gian và không gian xung quanh nó đến mức ánh sáng không thể thoát ra được nữa.
Chúng tôi đang dần tìm hiểu thêm về Nhân Mã A * thông qua những nỗ lực chẳng hạn như hình ảnh đầu tiên về lỗ đen, thu được vào ngày 12 tháng 5 năm 2022. Hình ảnh ghi lại một lượng ánh sáng yếu ớt do vật chất bị đốt nóng chuyển động siêu nhanh về phía tâm của lỗ đen; hình ảnh là bóng độ nét cao. Hình ảnh này yêu cầu một tập hợp lớn các đài quan sát trên khắp thế giới, có kích thước xấp xỉ Trái đất – điều này có thể thực hiện được thông qua Kính viễn vọng Chân trời Sự kiện (EHT).
Lập bản đồ lịch sử Dải Ngân hà
Sự tiến hóa của Dải Ngân hà bắt đầu khi các đám mây khí và bụi bắt đầu sụp đổ, bị lực hấp dẫn đẩy vào nhau. Những ngôi sao đầu tiên mọc lên từ những đám mây sụp đổ, những ngôi sao mà chúng ta thấy ngày nay trong các cụm sao cầu. Quầng sáng hình cầu xuất hiện ngay sau đó, theo sau là đĩa thiên hà phẳng. Thiên hà bắt đầu nhỏ và lớn dần khi lực hấp dẫn không thể tránh khỏi đã kéo mọi thứ lại với nh
Tuy nhiên, sự tiến hóa của thiên hà vẫn còn bị che đậy trong bí ẩn. Một ngành học có tên là khảo cổ học thiên hà đang dần dần làm sáng tỏ một số câu hỏi về sự sống của Dải Ngân hà nhờ sứ mệnh Gaia, công ty đã phát hành danh mục dữ liệu đầu tiên (mở trong tab mới) vào năm 2018.
Gaia đo (mở trong tab mới) vị trí và khoảng cách chính xác của hơn 1 tỷ ngôi sao, cũng như quang phổ ánh sáng của chúng, cho phép các nhà khoa học hiểu được thành phần và tuổi của các ngôi sao, theo ESA. Dữ liệu vị trí cho phép các nhà thiên văn xác định tốc độ và hướng di chuyển của các ngôi sao trong không gian. Khi mọi thứ trong không gian đi theo quỹ đạo có thể dự đoán được, các nhà thiên văn học có thể tái tạo lại đường đi của các ngôi sao hàng tỷ năm về quá khứ và tương lai. Kết hợp các quỹ đạo được tái tạo này thành một bộ phim xuất sắc ghi lại sự tiến hóa của thiên hà qua các eons.
Cũng có bằng chứng (mở trong tab mới) cho thấy Dải Ngân hà đã va chạm với một số thiên hà nhỏ hơn trong quá trình tiến hóa của nó. Vào năm 2018, một nhóm các nhà thiên văn học người Hà Lan đã tìm thấy một nhóm 30.000 ngôi sao (mở trong tab mới) di chuyển đồng bộ qua vùng lân cận của mặt trời theo hướng ngược lại với phần còn lại của các ngôi sao trong tập dữ liệu. Mô hình chuyển động khớp với những gì các nhà khoa học đã thấy trước đây trong các mô phỏng máy tính về các vụ va chạm giữa các thiên hà. Những ngôi sao này cũng khác nhau về màu sắc và độ sáng, điều này cho thấy chúng đến từ một thiên hà khác.
Nhưng câu chuyện liên quan:
– Hình ảnh: Phi thuyền Gaia lập bản đồ thiên hà Milky Way
– Sự thật về sao: Những điều cơ bản về tên sao và sự tiến hóa của sao
– Khi các thiên hà va chạm: Hình ảnh về các vụ va chạm giữa các thiên hà
Dấu tích của một vụ va chạm khác, trẻ hơn một chút, được phát hiện một năm sau đó. Dải Ngân hà tiếp tục nuốt chửng các thiên hà nhỏ hơn cho đến ngày nay. Một thiên hà được gọi là Nhân mã (không nên nhầm với lỗ đen) hiện đang quay quanh Dải Ngân hà và có khả năng đã đập xuyên qua đĩa của nó nhiều lần (mở trong tab mới) trong 7 tỷ năm qua. Sử dụng dữ liệu Gaia, các nhà khoa học phát hiện ra rằng những vụ va chạm này đã kích hoạt các giai đoạn hình thành sao dữ dội trong Dải Ngân hà và thậm chí có thể liên quan đến hình dạng xoắn ốc đặc trưng của thiên hà. Nghiên cứu cho rằng mặt trời của chúng ta được sinh ra vào một trong những thời kỳ đó cách đây khoảng 4,6 tỷ năm.
Chụp ảnh dải Ngân hà
Chụp ảnh Dải Ngân hà cần có bầu trời tối, “mùa” tốt (thường là từ tháng 2 đến tháng 10), cách xa ô nhiễm ánh sáng và khả năng sử dụng thiết bị chụp ảnh để bắt được ánh sáng yếu của nó. May mắn thay, Dải Ngân hà có thể nhìn thấy ở cả bán cầu bắc và nam và có thể chụp nó bằng các vật phẩm chụp ảnh nghiệp dư tiêu chuẩn.
Nếu bạn có thể, hãy đến địa điểm của bạn vào ban ngày vì bạn có thể muốn dò tìm khu vực để có những góc độ tốt nhất. Hình ảnh dải Ngân hà tốt có xu hướng tận dụng cảnh quan theo những cách sáng tạo, vì vậy hãy tìm kiếm các đặc điểm tự nhiên thú vị và nổi bật như núi, đá tảng hoặc hình dạng đá.
Tiếp theo là đến phần chụp ảnh. Nói chung, hãy sử dụng giá ba chân, đặt thiết bị của bạn ở chế độ timelapse và chuẩn bị thử nghiệm với các tiêu điểm khác nhau và các ống kính khác nhau. Đối với người mới bắt đầu, chúng tôi cũng có hướng dẫn đầy đủ về cách chụp ảnh Dải Ngân hà (mở trong tab mới).
Tương lai của nghiên cứu Dải Ngân hà
Nghiên cứu về Dải Ngân hà là một lĩnh vực rất quan trọng và đầy thử thách trong thế kỷ 21. Các nhà khoa học đang nghiên cứu để hiểu rõ hơn về cấu trúc, tính chất và nguồn gốc của Dải Ngân hà, từ đó giúp chúng ta có cái nhìn sâu sắc hơn về vũ trụ và sự hình thành của các thiên hà.
Trong tương lai, các nghiên cứu về Dải Ngân hà sẽ tiếp tục được thực hiện bằng các phương pháp quan sát từ trên không, sử dụng các kính viễn vọng và công nghệ mới nhất để thu thập dữ liệu. Các mô phỏng số và các thuật toán tính toán sẽ được sử dụng để mô tả và dự đoán sự phát triển của Dải Ngân hà trong tương lai.
Nghiên cứu Dải Ngân hà cũng đang hướng đến việc tìm kiếm sự sống bên ngoài Trái Đất, thông qua việc tìm kiếm các hành tinh tương tự Trái Đất trong các hệ hành tinh của các ngôi sao khác trong Dải Ngân hà.
Tuy nhiên, để có thể thực hiện được những nghiên cứu này, chúng ta cần đầu tư nhiều vào khoa học và công nghệ, đồng thời bảo vệ môi trường và giảm thiểu các tác động tiêu cực của con người lên vũ trụ. Chỉ khi chúng ta có một môi trường sống lành mạnh và bền vững mới có thể thực hiện được những nghiên cứu đầy hứa hẹn về Dải Ngân hà và vũ trụ.
Tài nguyên bổ sung
Khám phá thêm về Dải Ngân hà và các thiên hà khác với tài liệu học tập miễn phí này từ Đại học Mở (mở trong tab mới). Khám phá Dải Ngân hà trong thực tế ảo (mở trong tab mới) với nhiệm vụ Gaia của ESA. Tham quan Dải Ngân hà với Gaia Sky (mở trong tab mới), một phần mềm hình ảnh thiên văn 3D, thời gian thực sử dụng dữ liệu sứ mệnh Gaia của ESA. Tìm hiểu lý do tại sao việc nghiên cứu Dải Ngân hà trước Gaia lại khó khăn đến vậy trong bài viết này từ ESA (mở trong tab mới).