Các nhà khoa học Trung Quốc lật lại quan niệm truyền thống của phương Tây về dải Ngân Hà

Mô tả cấu trúc Thiên hà truyền thống - Ảnh: NASA

Trong những năm qua, các nhà thiên văn học đã phân loại các thiên hà thành ba hình dạng chính: hình elip, không đều và xoắn ốc.

Mô tả truyền thống về dải Ngân hà mô tả nó như một ngoại lệ với bốn cánh tay chính kéo dài từ một chỗ phình ra ở trung tâm. Hình dạng đặc biệt này đã đặt ra câu hỏi và khơi dậy sự tò mò về các đặc tính độc đáo có thể đã tạo ra một cấu trúc không điển hình như vậy.

Cách mô tả truyền thống này bị thách thức bởi một phân tích toàn diện được thực hiện bởi một nhóm các nhà thiên văn học trực thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc.

Các phép đo gần đây được thực hiện bởi một nhóm các nhà thiên văn học Trung Quốc cho thấy rằng sự hiểu biết của chúng ta về hình dạng của dải Ngân hà có thể cần phải được chỉnh sửa.

Trong bài báo khoa học được xuất bản trên Tạp chí Vật lý thiên văn, nhóm các nhà thiên văn học từ Trạm Tử Kim Sơn (Trung Quốc) cho biết: "Mặc dù còn nhiều công việc, nhưng hình thái cấu trúc xoắn ốc tổng thể của dải Ngân hà vẫn chưa chắc chắn. Trong hai thập niên qua, các phép đo khoảng cách chính xác đã mang đến cho chúng tôi cơ hội giải quyết vấn đề này".

Nghiên cứu của họ, trải qua một quá trình nghiêm ngặt, đã tìm cách làm sáng tỏ hình dạng thực sự của thiên hà của chúng ta bằng cách phân tích nhiều nguồn dữ liệu thiên văn.

Bằng cách sử dụng các thiết bị vũ trụ tiên tiến có khả năng đo chính xác khoảng cách đến các ngôi sao riêng lẻ, các nhà nghiên cứu đã có thể xây dựng một bản đồ chính xác hơn về dải Ngân hà.

Nhóm đã kết hợp dữ liệu từ kính viễn vọng không gian Gaia của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu, nổi tiếng về độ chính xác trong việc quan sát chuyển động và vị trí của các ngôi sao so với Trái đất.

Các nhà thiên văn học giải thích: "Thiên hà của chúng ta có hình thái nhiều nhánh bao gồm đối xứng hai nhánh. Cánh tay Norma và Perseus có khả năng là hai nhánh đối xứng phía trong dải Ngân hà. Khi chúng kéo dài từ bên trong Ngân hà ra các phần bên ngoài, chúng phân nhánh và kết nối tương ứng với các chòm Nhân Mã và Bán Nhân Mã".

Nghiên cứu tập trung vào phân tích các ngôi sao nóng và nặng được gọi là sao OB. Các ngôi sao tồn tại trong thời gian ngắn này đã cung cấp những hiểu biết có giá trị về cấu trúc của dải Ngân hà do chuyển động hạn chế của chúng trong suốt thời gian đốt cháy hydro theo hành trình cuộc đời chúng.

Phân tích của nhóm là tổng hợp dữ liệu từ khoảng 24.000 ngôi sao OB, cùng với các quan sát về hơn 1.000 cụm thiên hà do kính viễn vọng trên tàu vũ trụ Gaia ghi lại.

Mô hình mới gợi ý rằng dải Ngân hà là một thiên hà xoắn ốc có dạng thanh với hai nhánh chính kéo dài từ một thanh đặc ở trung tâm. Hơn nữa, vùng ngoại vi của thiên hà chúng ta có những cánh tay bất thường ở xa và bị phân mảnh không kết nối với phần phình trung tâm là nơi tập trung phần lớn các ngôi sao.

Sự phân mảnh của các nhánh xoắn ốc này có thể là do các vụ va chạm trong quá khứ với các thiên hà hoặc cụm thiên hà khác, tiết lộ những chi tiết hấp dẫn về lịch sử cổ đại của dải Ngân hà.

Ý nghĩa của mô hình chỉnh sửa này rất sâu sắc vì nó cung cấp cho các nhà thiên văn học một cơ sở thay thế cho các nghiên cứu về cấu trúc thiên hà trong tương lai.

Nhóm các nhà thiên văn học nhấn mạnh tầm quan trọng của việc quan sát liên tục, gồm cả việc tính toán khoảng cách từ các nguồn vô tuyến bằng nhiều kính viễn vọng, cũng như dữ liệu khác từ tàu vũ trụ Gaia.

Chuỗi Hubble là bảng phân loại thiên hà được nghiên cứu và phát triển bởi Edwin Hubble vào năm 1926. Nó cũng được gọi là biểu đồ "âm thoa" dựa trên hình dạng của đồ thị biểu diễn. Hubble chia thiên hà thành ba loại chính:

1. Thiên hà elip: có phân bố ánh sáng mịn và đều nhau, và có hình dạng elip trong các bức ảnh. Chúng được ký hiệu bằng chữ cái "E" (Elip), theo sau bởi số nguyên n biểu thị mức độ elip của nó trên bầu trời. Loại thiên hà này có tám loại, được ký hiệu từ E0 đến E7, từ hình khối cầu E0, dẹt dần từ E1 đến E7, có dạng như hai đĩa tròn úp vào nhau. Về mặt kỹ thuật, mỗi con số gấp mười lần độ êlíp. Chẳng hạn thiên hà E7 có độ êlíp là 0,7.

2. Thiên hà xoắn ốc: bao gồm một đĩa dẹt, với các ngôi sao tạo thành một cấu trúc xoắn ốc (thường có hai tay), và một vùng tập trung sao ở giữa tương tự như một thiên hà elip. Chúng được đặt ký hiệu là "S" (Spiral - xoắn ốc), gồm ba dạng Sa, Sb và Sc tùy theo độ mở rộng của nhánh. Sa: nhánh trơn, chặt khít, ánh sáng tập trung phần lớn ở đĩa trung tâm. Sb: nhánh xoắn nhìn rõ nét hơn so với Sa. Sc: nhánh lỏng hơn rất nhiều so với Sb.

Khoảng một nửa tất cả thiên hà xoắn ốc cũng được quan sát thấy là có cấu trúc dạng thanh, kéo dài ra từ chỗ phình. Những thiên hà xoắn ốc dạng thanh này được đặt ký hiệu là "SB". Nhóm này bắt đầu với các thiên hà SB0 và tiếp tục từ "a" đến "c". SBa: phần trung tâm rất sáng, các nhánh xoắn chặt. SBb: nhánh xoắn nhìn được rõ hơn và lỏng hơn. SBc: nhánh tỏa rộng, phần trung tâm tối mờ.

3. Thiên hà hình hạt đậu (ký hiệu S0) cũng bao gồm một chỗ phình ở giữa sáng được bao quanh bởi một cấu trúc dạng đĩa mở rộng, nhưng không giống như thiên hà xoắn ốc, phần đĩa của thiên hà hình hạt đậu không có cấu trúc xoắn ốc rõ rệt và không đang tích cực hình thành các ngôi sao với bất cứ số lượng đáng kể nào. Chữ cái S là viết tắt của "xoắn ốc" (spiral), "0" có nghĩa là không có nhánh xoắn.

Đã có hàng triệu thiên hà được quan sát và chụp ảnh thì phần lớn là loại thiên hà xoắn ốc. Dải Ngân Hà của chúng ta cũng thuộc loại này và có dạng SBb. Việc xếp loại a, b hoặc c cho nhóm thiên hà S hay SB đều căn cứ vào mật độ sao tập trung ở phần nhân và độ rộng hẹp các nhánh của thiên hà. Các nhánh của thiên hà xoắn ốc thường có cả các ngôi sao và các khí, bụi vũ trụ.

Theo wikipedia

Anh Tú