Milky Way - thiên hà của chúng ta

Trung tâm thiên hà là một nguồn phát song vô tuyến mạnh, có tên là Sagittarius A*, được cho rằng có sự tồn tại của một lỗ đen siêu nặng với khối lượng từ 4,1 đến 4,5 triệu khối lượng Mặt Trời. Trong vòng bán kính khoảng 10.000 năm ánh sáng tính từ tâm thiên hà là vùng tập trung dày đặc các ngôi sao già gọi là chỗ phình thiên hà. Nhân thiên hà còn được bao quanh bởi một vành đai gọi là “Vành 5kpc” chứa phần lớn hydro phân tử hiện có cũng như hầu hết các hoạt động hình thành sao trong thiên hà.

Đĩa thiên hà của Milky Way được bao quanh bởi một quầng (halo) gồm những sao già và các cụm sao cầu, 90% trong số đó nằm trong khoảng 100.000 năm ánh sáng tính từ tâm thiên hà. Các hoạt động hình thành sao diễn ra trong đĩa (đặc biệt ở các cánh tay xoắn, là vùng có mật độ cao), nhưng không diễn ra trong quầng, bởi vì có rất ít khí đủ lạnh để co lại thành các ngôi sao. Những cụm sao mở cũng nằm chủ yếu trong đĩa.

Sự hình thành

Milky Way được hình thành từ một hoặc một số vùng nhỏ với mật độ cao trong vũ trụ một thời gian ngắn sau Big Bang, một số trong những vùng này là hạt giống của các cụm sa. Trong vòng khoảng vài tỷ năm kể từ khi các sao đầu tiên hình thành, khối lượng của Milky Way đã đủ lớn để nó quay tương đối nhanh. Khí trong môi trường liên sao với tác dụng của lực li tâm đã định hình lại từ một hình dạng cầu thành hình đĩa và các thế hệ sao tiếp theo đều hình thành trong đĩa xoắn này. Hầu hết các sao trẻ, bao gồm cả Mặt Trời, đều thuộc đĩa thiên hà.

Khi những ngôi sao đầu tiên bắt đầu hình thành, Milky Way đã trải qua quá trình sáp nhập thiên hà (đặc biệt vào giai đoạn sớm) và bồi tụ khí trực tiếp từ quầng thiên hà. Nó còn được bồi thêm vật chất từ hai trong số các thiên hà vệ tinh của mình, Đám mây Magellan Lớn và Nhỏ. Các tính chất của thiên hà cho thấy nó không sáp nhập với những thiên hà lớn khác trong khoảng 10 tỷ năm gần đây, trong khi ở thiên hà Andrmeda quá trình đó vẫn diễn ra.

Nghiên cứu gần đây cho thấy cả Milky Way và Andromeda đều là thiên hà đang trong giai đoạn chuyển tiếp từ thiên hà với hoạt động hình thành sao tích cực sang thiên hà với ít hoạt động hình thành sao, bởi vì chúng đang cạn kiệt khí cho quá trình này.

Vị trí của Hệ Mặt Trời

Hệ Mặt Trời của chúng ta nằm trong đĩa thiên hà, gần rìa bên trong của cánh tay xoắn Orion, cách tâm thiên hà khoảng 27.200 năm ánh sáng và cách mặt phẳng chính của đĩa thiên hà khoảng 16-98 năm ánh sáng. Mặt Trời cũng như cả Hệ Mặt Trời, đều nằm trong vùng sống được của thiên hà.

Hệ Mặt Trời chuyển động quanh tâm thiên hà theo qũy đạo hình elip với một chút dao động bởi những cánh tay xoắn và sự phân bố khối lượng không đồng đều. Hiện tại nó đang di chuyển hướng về sao Vega (sao sáng nhất của chòm sao Lyra, gần chòm sao Hercules).

Phải mất đến 240 triệu năm để Hệ Mặt Trời hoàn thành một vòng quanh thiên hà (gọi là năm thiên hà). Mặt Trời được cho là đã hoàn thành 18-20 chu kì quanh tâm thiên hà, và kể từ khi con người xuất hiện cho đến nay nó đã đi được 1/1250 vòng, với tốc độ là 220 km/s.

Va chạm với thiên hà Andromeda

Những số liệu đo đạc gần đây gợi ý rằng thiên hà Andromeda đang tiến lại gần chúng ta với tốc độ từ 100 đến 140 km/s. Trong vòng 3 đến 4 tỷ năm nữa, có thể có một vụ va chạm giữa Andromeda và Milky Way. Nếu vụ va chạm này xảy ra, hai thiên hà sẽ hợp nhất lại để tạo thành một thiên hà elip duy nhất hoặc là một thiên hà có đĩa lớn trong vòng khoảng hơn 1 tỷ năm.

Hình ảnh dựng trên máy tính minh hoạ cảnh thiên hà Andromeda áp sát chúng ta

Tháng 9 năm 2015

Hoàng Gia Linh

(Vui lòng ghi rõ tên tác giả và nguồn trích dẫn Thienvanvietnam.org khi sử dụng bài viết này)