Tháng 08, 2018
Chủ nhật
Chủ Nhật, ngày 30/08/2015 19:00 PM (GMT+7)

Lịch sử các thiên hà lần đầu tiên được làm sáng tỏ

Một nhóm các nhà khoa học quốc tế, đứng đầu là các nhà thiên văn học từ trường Vật lý và Thiên văn thuộc Đại học Cardiff , lần đầu tiên đã chứng minh rằng các thiên hà có thể thay đổi cấu trúc trong suốt vòng đời của chúng.

Bằng cách quan sát bầu trời như ngày nay và sử dụng kính viễn vọng Hubble và Herschel để theo dõi ngược thời gian, nhóm nghiên cứu đã chỉ ra rằng một tỷ lệ lớn các thiên hà đã trải qua 'sự biến đổi' lớn so với sự hình thành ban đầu của chúng sau vụ nổ Big Bang.

Lịch sử các thiên hà lần đầu tiên được làm sáng tỏ - 1

Hình ảnh minh họa cho thấy hai loại thiên hà xoắn ốc cư ngụ trong vũ trụ của chúng ta: nhóm có phần giữa tròn đầy đặn, hoặc phần phình ra ở trung tâm (phía trên bên trái) và nhóm thiếu phần phình ra (phần hình cận cảnh).

Bằng cách cung cấp những bằng chứng trực tiếp đầu tiên về quy mô của sự biến đổi này, nhóm nghiên cứu hy vọng sẽ làm sáng tỏ các quá trình gây ra những thay đổi lớn đó và nhờ đó đạt được sự hiểu biết nhiều hơn về diện mạo và tính chất của vũ trụ như chúng ta biết đến nó ngày nay.

Trong nghiên cứu được đăng tải trên thông cáo hàng tháng của Hiệp hội thiên văn hoàng gia, các nhà nghiên cứu đã quan sát khoảng 10.000 thiên hà đang hiện diện trong vũ trụ bằng việc sử dụng một nghiên cứu khảo sát bầu trời được tạo ra bởi các dự án thiên văn Herschel ATLAS và GAMA.

Các nhà nghiên cứu sau đó phân loại các thiên hà thành hai loại chính: thiên hà hình đĩa xoay phẳng (giống như dải Ngân Hà của chúng ta); và thiên hà hình bầu dục lớn với số lượng lớn các ngôi sao hỗn loạn.

Nhờ sử dụng các kính viễn vọng không gian Hubble và Herschel, các nhà nghiên cứu nhìn xa hơn vào vũ trụ và do đó ngược dòng thời gian xa hơn, để quan sát các thiên hà hình thành ngay sau vụ Big Bang. (Chú thích: Vũ trụ được xem như là một cửa sổ thời gian kỳ diệu, cho phép chúng ta nhìn vào quá khứ. Càng nhìn ra xa, chúng ta càng nhìn thấy được quá khứ xa hơn).

Các nhà nghiên cứu đã chứng minh rằng 83 % số ngôi sao hình thành kể từ vụ Big Bang ban đầu nằm trong một thiên hà hình đĩa.

Tuy nhiên, chỉ có 49 % số ngôi sao tồn tại trong vũ trụ ngày nay nằm trong các thiên hà hình đĩa; phần còn lại nằm trong các thiên hà hình bầu dục.

Các kết quả cho thấy một sự biến đổi lớn trong đó các thiên hà hình đĩa đã biến thành các thiên hà hình bầu dục.

Một lý thuyết phổ biến cho rằng sự biến đổi này do nhiều thảm họa vũ trụ gây nên, trong đó hai thiên hà chủ yếu gồm các cấu trúc hình đĩa, di chuyến đến quá gần nhau, chịu tác động bởi trọng lực nên hợp nhất thành một thiên hà duy nhất. Việc sáp nhập đó đã phá hủy các đĩa và tạo ra một khối các ngôi sao xếp chồng lên nhau. Một lý thuyết đối lập cho rằng sự biến đổi trên là một quá trình êm đềm hơn, với các ngôi sao được hình thành trong một cấu trúc hình đĩa, dần dần di chuyển đến trung tâm của đĩa và tạo ra sự xếp chồng các ngôi sao ở trung tâm.

Tác giả chính của nghiên cứu - Giáo sư Steve Eales, từ Trường Vật lý và Thiên văn thuộc Đại học Cardiff - cho biết: "Nhiều người đã tuyên bố trước đó rằng dạng biến đổi này đã xảy ra, nhưng bằng cách kết hợp sử dụng Herschel và Hubble, lần đầu tiên chúng tôi đã có thể đo chính xác phạm vi của sự biến đổi đó".

"Các thiên hà là các khối xây dựng cơ bản của vũ trụ, vì vậy sự biến đổi này thực sự đại diện cho một trong những thay đổi quan trọng nhất về diện mạo và tính chất của nó trong 8 tỷ năm trước".

Giáo sư Asantha Cooray, đồng tác giả nghiên cứu đến từ Đại học California, đánh giá: "Nghiên cứu này rất quan trọng vì nó tạo lập số liệu thống kê cho thấy rằng hầu như tất cả các ngôi sao hình thành trong các thiên hà hình xoắn ốc trong quá khứ, nhưng một phần lớn trong số này hiện nay dường như là những thiên hà chết hình elip lớn. Nghiên cứu này sẽ đòi hỏi chúng ta cần tinh chỉnh các mô hình và mô phỏng máy tính với nỗ lực nhằm giải thích cách thức các thiên hà hình thành và cư xử trong vòng 13 tỷ năm trước".

Tiến sĩ David Clements, một đồng tác giả của nghiên cứu thuộc trường Cao đẳng hoàng gia Luân Đôn, cho biết: "Cho đến nay chúng ta đã nhìn thấy những trường hợp riêng lẻ trong vũ trụ nơi có các va chạm thiên hà làm chuyển đổi hình dạng xoắn ốc thành elip. Nghiên cứu mới cho thấy rằng loại hình chuyển đổi này không phải là ngoại lệ, mà là một phần của lịch sử tiến hóa bình thường của thiên hà".

Matthew Allen, một nghiên cứu sinh tiến sĩ tại Đại học Cardiff và là thành viên của nhóm nghiên cứu, nói rằng: "Đây là một bước tiến lớn trong việc tìm hiểu cách thức các thiên hà đã phát triển qua hàng tỷ năm. Bằng cách sử dụng một số dữ liệu và kỹ thuật tân tiến nhất, chúng ta đang bắt đầu hiểu rõ quá trình đã định hình nên vũ trụ của chúng ta".

Hà Phúc (Science Daily)

Tin đọc nhiều

Cách khôi phục lại các ứng dụng đã xóa trên Android Chỉ với vài thao tác đơn giản, bạn hoàn toàn có thể phục hồi...
Đoàn giám sát của Quốc hội làm việc với các đơn vị KH&CN tại TP.HCM Đoàn giám sát của Quốc hội đã ghi nhận những ý kiến đề xuất...
Quay màn hình trên Windows 10 mà không cần phần mềm Nếu đang sử dụng Windows 10, bạn có thể tận dụng nhanh thanh...
Chính thức thành lập Viện di truyền y học tại TP.HCM Viện di truyền y học là nơi tập hợp các nhà khoa học trong...