Các thiên hà hình thành như thế nào? 

Bình luận Từ Tịnh • 11:00, 23/12/19

Bằng cách kết hợp sức mạnh của các kính viễn vọng mặt đất và ngoài không gian tốt nhất, các nhà thiên văn học đã phát hiện được chuyển động hợp nhất của nhiều thiên hà khổng lồ vào khoảng 4 tỷ năm trước. Phát hiện này đã củng cố cho học thuyết về cách các thiên hà được hình thành như thế nào.

Các thiên hà được hình thành như thế nào? Câu trả lời được chấp nhận một cách rộng rãi nhất cho câu hỏi cơ bản này đó là mô hình “hình thành theo thứ bậc”, một quá trình mà các thiên hà nhỏ tổ hợp thành các thiên hà lớn. Chúng ta có thể liên tưởng rằng sự hình thành các thiên hà cũng giống như cách mà các dòng suối hợp nhất để hình thành các dòng sông, cũng như vậy, các dòng sông nhỏ hợp nhất thành các dòng sông lớn. Mô hình lý thuyết dự đoán sự hình thành của các thiên hà lớn thông qua rất nhiều lần hợp nhất trong suốt vòng đời của chúng. Nhưng khi nào thì sự hợp nhất mở rộng này của vũ trụ kết thúc? Và khi nào các thiên hà khổng lồ này đạt được kích thước cực đại?

Để trả lời các câu hỏi này, các nhà thiên văn học nghiên cứu các thiên hà to lớn trong một tổ hợp. Vũ trụ tương đương như một thành phố chứa đầy các thiên hà. Người dẫn đầu nhóm nghiên cứu, Kim-Vy Tran từ Đại học Zurich, Thụy Điển cho rằng: “Đề tài được tranh luận sôi nổi nhất đó là: Có vẻ các thiên hà sáng nhất trong nhóm đã tăng trưởng đáng kể trong vài tỷ năm qua. Quan sát của chúng tôi cho thấy tại thời điểm này, các thiên hà đã tăng khối lượng lên 50%”.

Nhóm các nhà thiên văn đã sử dụng tổ hợp các kính thiên văn và các thiết bị, bao gồm kính thiên văn rất lớn ESO’s (VLT) và kính viễn vọng Hubble Space nhằm nghiên cứu chi tiết các thiên hà cách xa 4 tỷ năm ánh sáng. Những thiên hà nằm trong một hệ thống khác thường gồm 4 nhóm thiên hà sẽ tập hợp thành một cụm.

Đặc biệt, nhóm đã chụp ảnh bằng VIMOS và quang phổ bằng FORS2, cả hai thiết bị của kính thiên văn VLT. Cộng thêm với những quan sát khác, nhóm nghiên cứu có thể nhận định có tổng cộng 198 thiên hà thuộc 4 nhóm thiên hà trên.

Các thiên hà sáng nhất trong mỗi nhóm chứa đựng khoảng 100 đến 1.000 tỷ ngôi sao, một đặc tính khiến chúng có thể được so sánh với những thiên hà to lớn nhất trong cả cụm..

“Điều ngạc nhiên nhất là, 3 trong 4 nhóm này, thiên hà sáng nhất cũng có thiên hà khác đồng hành. Các cặp thiên hà này là các hệ thống hợp nhất”, Tran nói.

Những thiên hà sáng nhất trong mỗi nhóm có thể được sắp đặt trong một trình tự về thời gian, cho thấy cách các thiên hà phát sáng đã tiếp tục phát triển bằng cách hợp nhất trong 5 tỷ năm qua. Có hiện tượng đó là do thời kỳ gần đây nhất là thời kỳ “thiên hà ăn thịt”, những thiên hà sáng nhất trở nên to lớn hơn ít nhất 50%.

Khám phá này đã công nhận sự độc đáo và sức mạnh của sự hình thành thứ bậc giống như biểu hiện ở cả thiên hà và các cụm thiên hà. Ông Tran đưa ra kết luận: “Hầu hết các ngôi sao trong các thiên hà được sinh ra ít nhất 7 tỷ năm. Chúng đã già và vì vậy chúng tôi kết luận rằng gần đây sự hợp nhất đã không tạo ra những thế hệ ngôi sao mới”.

Nhóm nghiên cứu bao gồm Kim-Vy H.Tran (Viện Vật lý lý thuyết, trường đại học Zurich, Thụy Điển), John Moustakas (Đại học New York, Mỹ), Anthony H.Gonzalez và Stefan J. Kautsch (Đại học Florida, Gainesville, Mỹ), Lei Bai và Dennis Zaritsky (Đài quan sát, đại học Arizona, Mỹ). Kết quả đưa ra được công bố trên Tạp chí Vật lý thiên văn: “Tổ hợp các ngôi sao tinh tú hiện nay của các nhóm thiên hà khổng lồ là thông qua một sự sáp nhập rất lớn”, theo Tran và các đồng sự.

Từ Tịnh (biên dịch)

Tác giả: Kim-Vy Tran và Đại học Zurich
Theo The Epoch Times