Dải Ngân hà của chúng ta có khả năng va chạm với các thiên hà khác
| 19/06/2012 0:00 AM
Các thiên hà va chạm với nhau nghe có vẻ giống như một cuốn tiểu thuyết khoa học viễn tưởng. Tuy nhiên dải Ngân hà của chúng ta đang có xu hướng tiến gần và va chạm với người hàng xóm gần nhất là thiên hà Andromeda.
Các thiên hà va chạm với nhau nghe có vẻ giống như một cuốn tiểu thuyết khoa học viễn tưởng. Tuy nhiên từ các dữ liệu phân tích của phép đo Hubble cho thấy dải Ngân hà của chúng ta đang có xu hướng tiến gần và va chạm với người hàng xóm gần nhất là thiên hà Andromeda. Vụ va chạm sẽ diễn ra trong 3 tỷ năm tới và tạo nên một thiên hà khổng lồ có hình elip.
Tất cả bắt đầu từ Edwin Hubble (một nhà thiên văn học người Mỹ), năm 1924 ông đã phát hiện một vài tinh vân trên bầu trời có khoảng cách đủ xa để chứng minh rằng chúng không thuộc dải Ngân hà. Hubble đã sử dụng kính thiên văn Mount Wilson và phát hiện sự thay đổi độ sáng theo từng thời kỳ của ngôi sao Cepheid thuộc thiên hà Andromeda. Từ đó ông bắt đầu tính toán khoảng cách với thiên hà Andromeda và sự di chuyển của nó trong vũ trụ.
Hubble cũng chứng minh được rằng sự dịch chuyển đỏ (redshift) của các thiên hà tỷ lệ thuận với khoảng cách đến dải Ngân hà của chúng ta. Sự dịch chuyển đỏ trên các vạch quang phổ ánh sáng của một thiên hà phản ánh tốc độ tương đối so với thiên hà của chúng ta. Sự dịch chuyển đỏ của các thiên hà gây ra bởi sự mở rộng không ngừng của vũ trụ, do đó các thiên hà càng ngày càng cách xa nhau. Tuy nhiên đối với thiên hà Andromeda, Hubble nhận thấy sự thay đổi trên vạch quang phổ dần về màu xanh, nghĩa là chuyển động tương đối của Andromeda với dải Ngân hà nhanh hơn rất nhiều so với sự mở rộng của vũ trụ.
Khoảng 90 năm sau đó, chúng ta biết rằng thiên hà Andromeda cách chúng ta 2,5 triệu năm ánh sáng và di chuyển về hướng chúng ta với tốc độ 109 km/s. Tuy nhiên cho đến bây giờ các nhà khoa học vẫn chưa thể xác định được vận tốc vuông góc của Andromeda, do đó vẫn chưa thể biết chính xác hướng di chuyển của Andromeda và liệu nó có thể va chạm với dải Ngân hà hay không, hay nó sẽ chỉ lướt qua.
Cách duy nhất là xác định vận tốc tiếp tuyến thông qua các ngôi sao thuộc thiên hà Andromeda nhờ váo kính viễn vọng không gian Hubble. Tuy nhiên đây là công việc hết sức khó khăn và cần độ chính xác vô cùng cao. Bởi từ khoảng cách 2,5 triệu ánh sáng thì chỉ cần lệch một phần tỷ độ cũng có thể tạo nên sai lệch vô cùng lớn.
Và chỉ có ống kính Hubble mới đủ khả năng đo đến độ chính xác như vậy. Sau khi chụp được các bức ảnh từ thiên hà Andromeda, bằng máy phân tích CCD của kính thiên văn Hubble, các nhà thiên văn đã phân tích sự dịch chuyển theo chiều ngang của thiên hà thông qua các ngôi sao. Đến một lúc nào đó, khi sự dịch chuyển ngang của thiên hà Andromeda bằng không, tức là nó đang di chuyển thẳng hướng đến dải Ngân hà của chúng ta. Và tương lai của vụ va chạm giữa 2 thiên hà khổng lồ sẽ không thể tránh khỏi.
Với các tính toán hiện nay, các nhà thiên văn dự đoán vụ va chạm có thể xảy ra trong 3 tỷ năm nữa, sau vụ va chạm khoảng 2 tỷ năm 2 thiên hà sẽ hợp nhất thành một và tạo nên một thiên hà mới hình elip. Dựa trên các phân tích, NASA đã dựng một đoạn video mô phỏng vụ va chạm giữa thiên hà Andromeda và dải Ngân hà trong vòng 8 tỷ năm, với mỗi giây tương ứng với 105 triệu năm.
Đoạn video mô phỏng vụ va chạm của NASA.
Mặc dù 2 thiên hà va chạm nhau, nhưng những ngôi sao ở xa nhất ngoài khu vực tiếp xúc sẽ không bị ảnh hưởng. Tuy nhiên chúng sẽ chịu lực tác động lớn và sẽ bị ném vào các quỹ đạo khác nhau trong thiên hà mới. Sự mô phỏng cho thấy rằng hệ mặt trời của chúng ta sẽ bị ném ra xa hơn rất nhiều so với trung tâm thiên hà mới. Sau khi hình thành thiên hà mới, nó sẽ tạo nên một sự hỗn loạn giữa các quỹ đạo của các ngôi sao. Từ đây có thể xảy ra nhiều vụ va chạm khác.
Tuy nhiên trước khi xảy ra vụ va chạm giữa hai thiên hà, chúng ta vẫn còn nhiều mối lo lắng ngay trong hệ Mặt trời này. Một trong số đó là Mặt trời có thể đi đến quá trình cuối cùng của một ngôi sao, nó sẽ tạo ra một vụ nổ siêu tân tinh và nhấn chìm mọi hành tinh trong hệ Mặt trời. Hơn nữa sau 3 tỷ năm chúng ta cũng không biết trước điều gì sẽ xảy ra, do đó những mối lo ngại về một vụ va chạm kinh hoàng trong vũ trụ vẫn còn rất xa vời.
Tham khảo: Gizmag