Dải Ngân Hà có 1 ‘người anh em’ nhưng thiên hà Tiên Nữ đã ‘ăn’ mất

Các nhà khoa học đã kết luận rằng “Tiên Nữ” – thiên hà to lớn gần nhất với chúng ta – đã xé nhỏ và “nuốt chửng” một thiên hà khổng lồ 2 tỷ năm trước.

Mặc dù đã bị nghiền nát và xé nhỏ, thiên hà khổng lồ kia vẫn để lại một vài chứng cứ rất rõ ràng:

• Một vòng tròn gần như là vô hình, bao gồm các ngôi sao, to hơn cả thiên hà Tiên Nữ,
• Một dải các ngôi sao rất khó nắm bắt,
• Một thiên hà nhỏ bí ẩn nằm riêng biệt có tên là M32.

Qua việc khám phá và nghiên cứu thiên hà đã mất này, chúng ta sẽ hiểu được các thiên hà dạng đĩa như Dải Ngân Hà đã phát triển và sống sót qua những lần sáp nhập lớn như thế nào.

Thiên hà bị nuốt chửng nói trên có tên M32p, có kích cỡ nhỏ hơn Dải Ngân Hà và Tiên Nữ. Sử dụng các mô hình trên máy tính, nhà nghiên cứu Richard D’Souza and Eric Bell của đại học Michigan đã xâu chuỗi lại các chứng cứ, chứng minh sự tồn tại của người anh em đã mất từ lâu này của Dải Ngân Hà. Khám phá của họ đã được đăng tải trên tạp chí Nature Astronomy.

Từ lâu các nhà khoa học đã biết rằng vòng sáng lớn gần như vô hình tạo thành từ các ngôi sao bao quanh thiên hà, chính là tàn dư của các thiên thể nhỏ hơn đã bị nuốt chửng. Một thiên hà với kích cỡ như Tiên Nữ có thể đã hút vào hàng trăm thiên hà nhỏ hơn. Vì thế mà các nhà nghiên cứu cho rằng sẽ rất khó để nghiên cứu một thiên hà đơn lẻ trong số đó.

Sử dụng các giả lập máy tính mới, các nhà nghiên cứu đã hiểu được rằng mặc dù thiên hà Tiên Nữ đã nuốt chửng nhiều thiên hà khác, đa số các ngôi sao ở vòng sáng mờ phía bên ngoài đến từ một thiên hà lớn duy nhất.

>> Nghiên cứu: Vũ trụ có thể tồn tại 9 chiều không-thời gian, và lỗ đen chính là cánh cửa

“Eureka!”

“Đó là một khoảnh khắc Eureka. chúng tôi nhận ra mình có thể dùng thông tin của vòng sáng bên ngoài Thiên Hà Tiên Nữ để suy ra tính chất của thiên hà lớn nhất trong số những cái đã bị nuốt chửng,” trưởng nhóm nghiên cứu D’Souza cho biết.

“Trong một thời gian dài, các nhà thiên văn học đã nghiên cứu Nhóm Thiên Hà Địa Phương – gồm Dải Ngân Hà, thiên hà Tiên Nữ và hơn 50 thiên hà khác. Thật kinh ngạc khi nhận ra rằng Dải Ngân Hà có một người anh em to lớn mà chúng ta chưa bao giờ biết,” đồng tác giả, giáo sư thiên văn học Eric Bell nhận định.

Thiên hà M32p

Thiên hà M32p mà Tiên Nữ đã nghiền nát, to lớn hơn ít nhất 20 lần so với bất kì thiên hà nào khác đã từng bị Dải Ngân Hà nuốt chửng trong suốt vòng đời của nó.

Nghiên cứu này cũng có thể lý giải một bí ẩn đã tồn tại từ lâu: thiên hà vệ tinh M32 của Tiên Nữ đã hình thành như thế nào. Các nhà khoa học cho rằng M32 rất cô đặc, nó chính là phần lõi còn sót lại của người anh em của Dải Ngân Hà (M32p), giống như phần hạt rất cứng của quả mận.

“M32 là một kẻ lập dị,” ông Bell nói. “Tuy nó trông như phiên bản thu nhỏ của một thiên hà hình elip già nua, nó lại có rất nhiều ngôi sao trẻ. Nó là một trong những thiên hà cô đặc nhất vũ trụ. chẳng có thiên hà nào giống nó cả.”

Nghiên cứu này có thể thay đổi cách lý giải truyền thống về sự phát triển của các thiên hà. Các nhà nghiên cứu nhận ra rằng, thiên hà hình đĩa Tiên Nữ đã có thể duy trì sau khi va chạm với một thiên hà khổng lồ, trong khi trước đây người ta luôn cho rằng những vụ va chạm lớn như vậy sẽ phá hủy đĩa và tạo thành một thiên hà hình elip.

>> Cấu trúc đáng kinh ngạc xuất hiện sau khi lập bản đồ 8.000 thiên hà (video)

Thời điểm sáp nhập cũng góp phần giải thích cho việc đĩa của thiên hà Tiên Nữ dày lên. Ngoài ra còn có sự gia tăng đột biến hình thành các ngôi sao 2 tỉ năm trước, một khám phá mà các nhà nghiên cứu Pháp đã tìm ra một cách độc lập đầu năm 2018.

“Thiên hà Tiên Nữ đã từng gia tăng đột biến hình thành các ngôi sao, có lẽ mang một diện mạo rất khác vào 2 tỷ năm trước,” ông Bell cho biết. “Khi tôi còn học đại học, các giảng viên nói rằng nếu hiểu được sự hình thành của thiên hà Tiên Nữ và thiên hà vệ tinh M32, chúng ta sẽ đi được một bước rất dài trong việc khám phá ra bí ẩn về sự hình thành các thiên hà.”

Các nhà nghiên cứu cho biết họ cũng có thể dùng phương pháp này trong việc tìm hiểu các thiên hà khác, giúp đo lường các vụ sáp nhập thiên hà to lớn nhất. Các nhà khoa học đã có thể tìm hiểu sự phát triển của các thiên hà rõ hơn và khám phá ra ảnh hưởng của những vụ sáp nhập này đối với thiên hà.