Hai thiên hà lùn đang gây chiến trong vùng lân cận Ngân Hà của chúng ta và có vẻ như chỉ có một bên chiến thắng.
Sử dụng các mẹo từ tàu vũ trụ theo dõi sao Gaia, các nhà khoa học đã kiểm tra chuyển động của các ngôi sao khổng lồ trong Đám mây Magellan Nhỏ (SMC) và phát hiện ra rằng nó đang bị xé toạc bởi ảnh hưởng hấp dẫn của đối tác lớn hơn của nó, Đám mây Magellan Lớn (LMC).
Kết quả báo hiệu thảm họa cho SMC, cho thấy cuối cùng nó có thể bị phá hủy hoàn toàn bởi sự tương tác này. Tuy nhiên, sự mất mát của SMC lại là lợi ích của các nhà thiên văn học, vì sự kiện này có thể dạy chúng ta nhiều hơn về quá trình tiến hóa của thiên hà.
"Khi chúng tôi lần đầu tiên có được kết quả này, chúng tôi nghi ngờ rằng có thể có lỗi trong phương pháp phân tích của mình. Tuy nhiên, khi xem xét kỹ hơn, kết quả là không thể chối cãi và chúng tôi đã rất ngạc nhiên", đồng trưởng nhóm Kengo Tachihara của Đại học Nagoya nói trong một tuyên bố. "Các ngôi sao trong SMC đang di chuyển theo các hướng ngược nhau ở cả hai bên của thiên hà, như thể chúng đang bị kéo ra xa nhau.
"Một số ngôi sao này đang tiến gần đến LMC, trong khi những ngôi sao khác đang di chuyển ra xa nó, cho thấy ảnh hưởng của lực hấp dẫn từ thiên hà lớn hơn. Chuyển động bất ngờ này ủng hộ giả thuyết rằng SMC đang bị phá vỡ bởi LMC, dẫn đến sự hủy diệt dần dần của nó."
Những ngôi sao này, với khối lượng gấp hơn tám lần mặt trời, đốt cháy nguồn cung cấp nhiên liệu hạt nhân của chúng nhanh hơn so với các ngôi sao nhỏ hơn. Điều này có nghĩa là chúng có tuổi thọ ngắn hơn nhiều. Trong khi mặt trời dự kiến sẽ đốt cháy hydro trong "chuỗi chính" của nó trong khoảng 10 tỷ năm, thì các ngôi sao khổng lồ có thể cạn kiệt nhiên liệu hạt nhân của chúng chỉ trong vài triệu năm. Sau khi cạn kiệt nguồn cung cấp nhiên liệu của chúng, các ngôi sao phun trào trong các vụ nổ siêu tân tinh, để lại các sao neutron hoặc lỗ đen.
Ngoài việc phát hiện ra các ngôi sao chuyển động theo các hướng ngược nhau ở các phía khác nhau của SMC, nhóm nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng các ngôi sao trong thiên hà lùn này không có chuyển động quay. Điều này thật đáng ngạc nhiên vì các ngôi sao lớn được sinh ra từ các đám mây khí liên sao đang sụp đổ, giống như chúng ta đã thấy trong Ngân Hà, chúng thực sự quay. Thêm vào đó, các ngôi sao lớn thường chia sẻ chuyển động quay đó khi chúng còn trẻ, vì chúng vẫn chưa "tách rời" khỏi kén trước khi sinh của chúng.
Việc thiếu các ngôi sao quay trong SMC ám chỉ rằng khí giữa các vì sao trong thiên hà lùn cũng có thể không quay. Điều này có thể có ý nghĩa đối với cách chúng ta mô hình hóa SMC và các tương tác của nó với LMC và Ngân Hà.
"Nếu SMC thực sự không quay, các ước tính trước đây về khối lượng và lịch sử tương tác của nó với Ngân Hà và LMC có thể cần phải được sửa đổi", đồng trưởng nhóm Satoya Nakano, cũng đến từ Đại học Nagoya, cho biết trong tuyên bố. "Điều này có khả năng thay đổi hiểu biết của chúng ta về lịch sử tương tác ba vật thể giữa hai Đám mây Magellan và Ngân Hà."
Các bài viết liên quan:
— Kính viễn vọng Hubble theo dõi các kén hình thành sao trong thiên hà lân cận (ảnh)
— Hố đen quái vật ẩn núp trong thiên hà kế bên bắn các ngôi sao vào chúng ta như những viên đạn vũ trụ hàng triệu dặm/giờ
— NASA muốn có một kính viễn vọng không gian 'Siêu Hubble' để tìm kiếm sự sống trên các thế giới ngoài hành tinh
Những phát hiện mới có thể giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về các tương tác động giữa các thiên hà nói chung. Vì SMC và LMC có nhiều đặc điểm chung với các thiên hà nguyên thủy trong vũ trụ sơ khai, chẳng hạn như sự khan hiếm các nguyên tố nặng hơn hydro và heli, nghiên cứu này cũng có thể giúp hiểu cách tương tác của các thiên hà trong vũ trụ sơ khai định hình nên vũ trụ như chúng ta thấy ngày nay.
"Chúng ta không thể có được 'cái nhìn toàn cảnh' về thiên hà mà chúng ta đang sống", Tachihara cho biết. "Do đó, SMC và LMC là những thiên hà duy nhất mà chúng ta có thể quan sát chi tiết chuyển động của các ngôi sao".
"Nghiên cứu này rất quan trọng vì nó cho phép chúng ta nghiên cứu quá trình hình thành sao liên quan đến chuyển động của các ngôi sao trên khắp thiên hà."
Nghiên cứu của nhóm đã được công bố vào thứ năm (ngày 10 tháng 4) trên Loạt bài bổ sung của Tạp chí Vật lý thiên văn.
Sử dụng các mẹo từ tàu vũ trụ theo dõi sao Gaia, các nhà khoa học đã kiểm tra chuyển động của các ngôi sao khổng lồ trong Đám mây Magellan Nhỏ (SMC) và phát hiện ra rằng nó đang bị xé toạc bởi ảnh hưởng hấp dẫn của đối tác lớn hơn của nó, Đám mây Magellan Lớn (LMC).
Kết quả báo hiệu thảm họa cho SMC, cho thấy cuối cùng nó có thể bị phá hủy hoàn toàn bởi sự tương tác này. Tuy nhiên, sự mất mát của SMC lại là lợi ích của các nhà thiên văn học, vì sự kiện này có thể dạy chúng ta nhiều hơn về quá trình tiến hóa của thiên hà.
"Khi chúng tôi lần đầu tiên có được kết quả này, chúng tôi nghi ngờ rằng có thể có lỗi trong phương pháp phân tích của mình. Tuy nhiên, khi xem xét kỹ hơn, kết quả là không thể chối cãi và chúng tôi đã rất ngạc nhiên", đồng trưởng nhóm Kengo Tachihara của Đại học Nagoya nói trong một tuyên bố. "Các ngôi sao trong SMC đang di chuyển theo các hướng ngược nhau ở cả hai bên của thiên hà, như thể chúng đang bị kéo ra xa nhau.
"Một số ngôi sao này đang tiến gần đến LMC, trong khi những ngôi sao khác đang di chuyển ra xa nó, cho thấy ảnh hưởng của lực hấp dẫn từ thiên hà lớn hơn. Chuyển động bất ngờ này ủng hộ giả thuyết rằng SMC đang bị phá vỡ bởi LMC, dẫn đến sự hủy diệt dần dần của nó."
Liệu Đám mây Magellan Nhỏ có bị diệt vong không?
Nhờ sự gần gũi của SMC với thiên hà của chúng ta, Tachihara và các đồng nghiệp của ông đã có thể xác định và theo dõi khoảng 700 ngôi sao khổng lồ trong thiên hà lùn.Những ngôi sao này, với khối lượng gấp hơn tám lần mặt trời, đốt cháy nguồn cung cấp nhiên liệu hạt nhân của chúng nhanh hơn so với các ngôi sao nhỏ hơn. Điều này có nghĩa là chúng có tuổi thọ ngắn hơn nhiều. Trong khi mặt trời dự kiến sẽ đốt cháy hydro trong "chuỗi chính" của nó trong khoảng 10 tỷ năm, thì các ngôi sao khổng lồ có thể cạn kiệt nhiên liệu hạt nhân của chúng chỉ trong vài triệu năm. Sau khi cạn kiệt nguồn cung cấp nhiên liệu của chúng, các ngôi sao phun trào trong các vụ nổ siêu tân tinh, để lại các sao neutron hoặc lỗ đen.
Ngoài việc phát hiện ra các ngôi sao chuyển động theo các hướng ngược nhau ở các phía khác nhau của SMC, nhóm nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng các ngôi sao trong thiên hà lùn này không có chuyển động quay. Điều này thật đáng ngạc nhiên vì các ngôi sao lớn được sinh ra từ các đám mây khí liên sao đang sụp đổ, giống như chúng ta đã thấy trong Ngân Hà, chúng thực sự quay. Thêm vào đó, các ngôi sao lớn thường chia sẻ chuyển động quay đó khi chúng còn trẻ, vì chúng vẫn chưa "tách rời" khỏi kén trước khi sinh của chúng.
Việc thiếu các ngôi sao quay trong SMC ám chỉ rằng khí giữa các vì sao trong thiên hà lùn cũng có thể không quay. Điều này có thể có ý nghĩa đối với cách chúng ta mô hình hóa SMC và các tương tác của nó với LMC và Ngân Hà.
"Nếu SMC thực sự không quay, các ước tính trước đây về khối lượng và lịch sử tương tác của nó với Ngân Hà và LMC có thể cần phải được sửa đổi", đồng trưởng nhóm Satoya Nakano, cũng đến từ Đại học Nagoya, cho biết trong tuyên bố. "Điều này có khả năng thay đổi hiểu biết của chúng ta về lịch sử tương tác ba vật thể giữa hai Đám mây Magellan và Ngân Hà."
Các bài viết liên quan:
— Kính viễn vọng Hubble theo dõi các kén hình thành sao trong thiên hà lân cận (ảnh)
— Hố đen quái vật ẩn núp trong thiên hà kế bên bắn các ngôi sao vào chúng ta như những viên đạn vũ trụ hàng triệu dặm/giờ
— NASA muốn có một kính viễn vọng không gian 'Siêu Hubble' để tìm kiếm sự sống trên các thế giới ngoài hành tinh
Những phát hiện mới có thể giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về các tương tác động giữa các thiên hà nói chung. Vì SMC và LMC có nhiều đặc điểm chung với các thiên hà nguyên thủy trong vũ trụ sơ khai, chẳng hạn như sự khan hiếm các nguyên tố nặng hơn hydro và heli, nghiên cứu này cũng có thể giúp hiểu cách tương tác của các thiên hà trong vũ trụ sơ khai định hình nên vũ trụ như chúng ta thấy ngày nay.
"Chúng ta không thể có được 'cái nhìn toàn cảnh' về thiên hà mà chúng ta đang sống", Tachihara cho biết. "Do đó, SMC và LMC là những thiên hà duy nhất mà chúng ta có thể quan sát chi tiết chuyển động của các ngôi sao".
"Nghiên cứu này rất quan trọng vì nó cho phép chúng ta nghiên cứu quá trình hình thành sao liên quan đến chuyển động của các ngôi sao trên khắp thiên hà."
Nghiên cứu của nhóm đã được công bố vào thứ năm (ngày 10 tháng 4) trên Loạt bài bổ sung của Tạp chí Vật lý thiên văn.