Giống như việc xác định vị trí của các vật thể trôi nổi ở xa trong hồ nước khi đang bơi trong đó, chúng ta thực sự rất khó xác định phần lớn kích thước, dung lượng và cấu trúc ba chiều của hệ Ngân Hà. Do vậy, thỉnh thoảng lại có một khám phá mới khiến bạn tự hỏi, làm thế nào mà chúng ta lại bỏ lỡ điều đó...
Một cấu trúc mới được phát hiện có tên là Cattail là một kỳ quan như vậy. Đó là một cuộn khí dài có kích thước lớn đến mức, các nhà thiên văn học không chắc liệu nó có thực sự là một phần của nhánh xoắn ốc thiên hà mà chúng ta chưa từng biết đến hay không.
Ngay cả khi nó không phải là dấu hiệu của một nhánh xoắn ốc chưa được lập bản đồ, thì Cattail có thể là sợi khí lớn nhất trong thiên hà của chúng ta được phát hiện cho đến nay. Nó đã được mô tả trong một bài báo đã được nhận đăng trên The Astrophysical Journal Letters.
Một nhóm các nhà thiên văn học từ Đại học Nam Kinh ở Trung Quốc viết trong bài báo rằng cấu trúc này "dường như là sợi khổng lồ xa nhất và lớn nhất trong thiên hà".
Theo các nhà nghiên cứu, câu hỏi về việc làm thế nào mà một sợi khí khổng lồ như vậy được tạo ra ở vị trí xa nhất của thiên hà vẫn còn bỏ ngỏ. Ngoài ra, Cattail có thể là một phần của một nhánh xoắn ốc mới ... mặc dù điều khó hiểu là cấu trúc không hoàn toàn theo chiều dọc của đĩa thiên hà.
Có một số lý do khiến việc lập bản đồ Dải Ngân hà theo không gian ba chiều là khó khăn. Một trong số đó là việc xác định khoảng cách đến các vật thể trong vũ trụ rất khó. Một điều khác là có rất nhiều thứ ngoài kia, vì vậy khó có thể biết liệu thứ gì đó thuộc một nhóm quan trọng hay chỉ là một bộ sưu tập ngẫu nhiên trải dọc theo một đường nhìn.
Để xác định Cattail, nhóm nghiên cứu do nhà thiên văn học Chong Li của Đại học Nam Kinh dẫn đầu đã sử dụng Kính viễn vọng hình cầu khẩu độ 500 mét (FAST) để tìm kiếm các đám mây nguyên tử hydro trung hòa (HI). Những đám mây như vậy thường được tìm thấy trong các nhánh xoắn ốc của các thiên hà như của chúng ta; bằng cách nghiên cứu những khác biệt nhỏ trong ánh sáng của hydro, có thể lập bản đồ số lượng và cách sắp xếp các nhánh xoắn ốc của Dải Ngân hà từ bên trong.
Vào tháng 8/2019, các nhà nghiên cứu đã sử dụng FAST để tìm kiếm sự phát xạ vô tuyến HI và dữ liệu cho thấy có vẻ có tồn tại một cấu trúc lớn. Khi họ tính toán tốc độ di chuyển của cấu trúc, họ đã nhận được một điều ngạc nhiên: vận tốc của nó phù hợp với khoảng cách khoảng 71.750 năm ánh sáng từ trung tâm thiên hà - các vùng bên ngoài của thiên hà.
Khoảng cách đó - xa hơn bất kỳ nhánh xoắn ốc nào đã biết trong vùng thiên hà đó - có nghĩa là vật này hoàn toàn khổng lồ, với kích thước chiều dài khoảng 3.590 năm ánh sáng và chiều rộng 675 năm ánh sáng, dựa trên dữ liệu FAST.
Nhưng sau đó, khi các nhà nghiên cứu kết hợp những phát hiện của họ với dữ liệu từ cuộc khảo sát HI trên toàn bầu trời HI4PI, họ phát hiện ra rằng chiều dài của nó có thể còn lớn hơn nữa - khoảng 16.300 năm ánh sáng.
Điều đó sẽ khiến nó thậm chí còn khổng lồ hơn cấu trúc khí được gọi là Vành đai của Gould, được tìm thấy gần đây dài 9.000 năm ánh sáng .
Cattail đặt ra một số câu hỏi thú vị. Hầu hết các sợi khí xuất hiện gần trung tâm thiên hà hơn nhiều và liên kết với các nhánh xoắn ốc. Nếu nó là một sợi khí, không rõ làm thế nào mà Cattail có thể hình thành và nằm ngoài các nhánh xoắn ốc đã biết của Dải Ngân hà.
Mặt khác, nếu đó là một nhánh xoắn ốc, nó cũng rất đặc biệt. Đĩa thiên hà của Dải Ngân hà đang bị chao đảo và cong vênh sau cuộc chạm trán với một thiên hà khác, một thời gian dài trước đây. Tuy nhiên, hình dạng của Cattail không hoàn toàn phù hợp với sự cong vênh này nếu nó là một nhánh xoắn ốc.
Những điểm đặc biệt của Cattail cho thấy rằng chúng ta có thể muốn xem xét kỹ hơn cấu trúc tuyệt vời này.
Các nhà nghiên cứu viết: “Mặc dù những câu hỏi này vẫn còn bỏ ngỏ với dữ liệu hiện có, nhưng các quan sát cung cấp những hiểu biết mới cho kiến thức của chúng ta về cấu trúc thiên hà”.
Văn Thiện
