Một vụ va chạm vũ trụ khổng lồ giữa Ngân Hà và thiên hà lớn gần nhất của nó, Andromeda, có thể không chắc chắn như các nhà khoa học từng nghĩ.
Trước đây, người ta đã đề xuất rằng có khả năng lớn là Andromeda và ngôi nhà thiên hà của chúng ta, đang di chuyển cùng nhau, sẽ gặp nhau trong khoảng 5 tỷ năm nữa và hợp nhất để tạo thành một thiên hà con có tên là "Milkomeda".
Nghiên cứu mới đã tiết lộ rằng có khả năng nhỏ hơn nhiều là hai thiên hà xoắn ốc này sẽ va vào nhau và hợp nhất trong 10 tỷ năm tới so với suy nghĩ trước đây. Trên thực tế, khả năng này là khoảng 50/50.
"Phát hiện chính của chúng tôi là sự hợp nhất giữa Ngân Hà và Tiên Nữ, vốn được dự đoán sẽ xảy ra trong khoảng 4,5 tỷ năm nữa, thực tế lại không chắc chắn lắm. Chúng tôi chỉ tìm thấy khoảng 50% khả năng sự hợp nhất này sẽ xảy ra trong 10 tỷ năm tới", trưởng nhóm nghiên cứu và nhà nghiên cứu tại Đại học Helsinki Til Sawala nói với Space.com. "Tóm lại, xác suất đã đi từ gần như chắc chắn đến tung đồng xu.
"Tôi đã chuẩn bị để tìm ra điều gì đó khác biệt, nhưng đúng là thực tế chỉ có khoảng 50/50 khả năng xảy ra sự hợp nhất là rất đáng ngạc nhiên."
Mô phỏng mới này dựa trên dữ liệu thiên văn được cập nhật từ Kính viễn vọng Không gian Hubble và từ sứ mệnh theo dõi sao Gaia của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA). Nhóm nghiên cứu cũng đưa vào các ước tính mới về khối lượng của các thiên hà lùn nhỏ hơn xung quanh Ngân Hà, thông qua ảnh hưởng của lực hấp dẫn, tác động đến quá trình di chuyển trong vũ trụ của Ngân Hà.
"Sự khác biệt chính giữa nghiên cứu của chúng tôi và các nghiên cứu trước đây là chúng tôi được hưởng lợi từ dữ liệu mới hơn và chính xác hơn, và chúng tôi đã xem xét một hệ thống hoàn thiện hơn, bao gồm cả tác động của Đám mây Magellan Lớn, thiên hà vệ tinh lớn nhất của Ngân Hà", Sawala cho biết.
Nhóm nghiên cứu đã có thể trình bày các kịch bản khác nhau về những gì có thể xảy ra với Ngân Hà và thiên hà Andromeda khi chúng dần di chuyển cùng nhau.
"Một vụ va chạm trực diện rất khó xảy ra, chúng tôi thấy khả năng đó ít hơn 2%. Trong hầu hết các trường hợp dẫn đến sự hợp nhất, hai thiên hà thực sự sẽ bay ngang qua nhau lúc đầu, điều này sẽ dẫn đến mất năng lượng quỹ đạo và sau đó là sự hợp nhất", Sawala cho biết. "Tuy nhiên, chúng sẽ đến gần nhau đến mức nào trong lần đi qua đầu tiên vẫn chưa chắc chắn và nếu chúng không đến quá gần, nghĩa là nếu khoảng cách của chúng lớn hơn khoảng 500.000 năm ánh sáng, chúng có thể sẽ không hợp nhất".
Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng nếu quỹ đạo của Ngân Hà và Andromeda đến đủ gần để hai thiên hà có thể tác động hấp dẫn lẫn nhau, thì sự hợp nhất là một khả năng có thể xảy ra.
"Nhưng khả năng chúng vẫn tách biệt nhau rất cao, trong trường hợp đó chúng sẽ không hợp nhất và cũng tiếp tục tiến hóa chủ yếu trong sự cô lập",
Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng mặc dù khả năng sáp nhập với Andromeda giảm khi xem xét đến ảnh hưởng của Đám mây Magellan Lớn, nhưng với sự điều chỉnh này, Ngân Hà có khả năng ăn thịt thiên hà lùn vệ tinh này cao hơn.
Theo nghiên cứu này, thiên hà của chúng ta gần như chắc chắn sẽ sáp nhập với Đám mây Magellan Lớn trong 2 tỷ năm tới.
Các bài viết liên quan:
— Tại sao các thiên hà lùn xếp thành hàng? 'Zippers' và 'twisters' trong vũ trụ sơ khai có thể giải quyết một bí ẩn thiên hà
— Các nhà khoa học tính toán thời điểm vũ trụ sẽ kết thúc — sớm hơn dự kiến
— Nhiếp ảnh gia thiên văn nghiệp dư chụp được một thiên hà tuyệt đẹp cách Trái đất 24 triệu năm ánh sáng (ảnh)
"Tất nhiên, bây giờ chúng tôi thực sự muốn tìm hiểu xem Ngân Hà và Andromeda có va chạm hay không", Sawala nói. "Điều đó không chỉ cần nhiều dữ liệu quan sát hơn mà còn cần mô hình hóa hoàn chỉnh hơn về tương tác của chúng, cũng như về tác động của môi trường mà chúng tiến hóa.
"May mắn thay, sẽ sớm có thêm dữ liệu quan sát từ Kính viễn vọng Không gian Gaia vào năm tới, và có lẽ cả từ Kính viễn vọng Không gian Hubble nữa".
Nghiên cứu của nhóm đã được công bố vào thứ Hai (ngày 2 tháng 6) trên tạp chí Thiên văn học tự nhiên.
Trước đây, người ta đã đề xuất rằng có khả năng lớn là Andromeda và ngôi nhà thiên hà của chúng ta, đang di chuyển cùng nhau, sẽ gặp nhau trong khoảng 5 tỷ năm nữa và hợp nhất để tạo thành một thiên hà con có tên là "Milkomeda".
Nghiên cứu mới đã tiết lộ rằng có khả năng nhỏ hơn nhiều là hai thiên hà xoắn ốc này sẽ va vào nhau và hợp nhất trong 10 tỷ năm tới so với suy nghĩ trước đây. Trên thực tế, khả năng này là khoảng 50/50.
"Phát hiện chính của chúng tôi là sự hợp nhất giữa Ngân Hà và Tiên Nữ, vốn được dự đoán sẽ xảy ra trong khoảng 4,5 tỷ năm nữa, thực tế lại không chắc chắn lắm. Chúng tôi chỉ tìm thấy khoảng 50% khả năng sự hợp nhất này sẽ xảy ra trong 10 tỷ năm tới", trưởng nhóm nghiên cứu và nhà nghiên cứu tại Đại học Helsinki Til Sawala nói với Space.com. "Tóm lại, xác suất đã đi từ gần như chắc chắn đến tung đồng xu.
"Tôi đã chuẩn bị để tìm ra điều gì đó khác biệt, nhưng đúng là thực tế chỉ có khoảng 50/50 khả năng xảy ra sự hợp nhất là rất đáng ngạc nhiên."
Ngân Hà và Andromeda: Va chạm trực diện, suýt va chạm hay thoát?
Sawala và các đồng nghiệp đã đi đến kết luận này bằng cách mô phỏng 10 tỷ năm tiếp theo trong hành trình của Ngân Hà qua vũ trụ.Mô phỏng mới này dựa trên dữ liệu thiên văn được cập nhật từ Kính viễn vọng Không gian Hubble và từ sứ mệnh theo dõi sao Gaia của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA). Nhóm nghiên cứu cũng đưa vào các ước tính mới về khối lượng của các thiên hà lùn nhỏ hơn xung quanh Ngân Hà, thông qua ảnh hưởng của lực hấp dẫn, tác động đến quá trình di chuyển trong vũ trụ của Ngân Hà.
"Sự khác biệt chính giữa nghiên cứu của chúng tôi và các nghiên cứu trước đây là chúng tôi được hưởng lợi từ dữ liệu mới hơn và chính xác hơn, và chúng tôi đã xem xét một hệ thống hoàn thiện hơn, bao gồm cả tác động của Đám mây Magellan Lớn, thiên hà vệ tinh lớn nhất của Ngân Hà", Sawala cho biết.
Nhóm nghiên cứu đã có thể trình bày các kịch bản khác nhau về những gì có thể xảy ra với Ngân Hà và thiên hà Andromeda khi chúng dần di chuyển cùng nhau.
"Một vụ va chạm trực diện rất khó xảy ra, chúng tôi thấy khả năng đó ít hơn 2%. Trong hầu hết các trường hợp dẫn đến sự hợp nhất, hai thiên hà thực sự sẽ bay ngang qua nhau lúc đầu, điều này sẽ dẫn đến mất năng lượng quỹ đạo và sau đó là sự hợp nhất", Sawala cho biết. "Tuy nhiên, chúng sẽ đến gần nhau đến mức nào trong lần đi qua đầu tiên vẫn chưa chắc chắn và nếu chúng không đến quá gần, nghĩa là nếu khoảng cách của chúng lớn hơn khoảng 500.000 năm ánh sáng, chúng có thể sẽ không hợp nhất".
Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng nếu quỹ đạo của Ngân Hà và Andromeda đến đủ gần để hai thiên hà có thể tác động hấp dẫn lẫn nhau, thì sự hợp nhất là một khả năng có thể xảy ra.
"Nhưng khả năng chúng vẫn tách biệt nhau rất cao, trong trường hợp đó chúng sẽ không hợp nhất và cũng tiếp tục tiến hóa chủ yếu trong sự cô lập",
Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng mặc dù khả năng sáp nhập với Andromeda giảm khi xem xét đến ảnh hưởng của Đám mây Magellan Lớn, nhưng với sự điều chỉnh này, Ngân Hà có khả năng ăn thịt thiên hà lùn vệ tinh này cao hơn.
Theo nghiên cứu này, thiên hà của chúng ta gần như chắc chắn sẽ sáp nhập với Đám mây Magellan Lớn trong 2 tỷ năm tới.
Các bài viết liên quan:
— Tại sao các thiên hà lùn xếp thành hàng? 'Zippers' và 'twisters' trong vũ trụ sơ khai có thể giải quyết một bí ẩn thiên hà
— Các nhà khoa học tính toán thời điểm vũ trụ sẽ kết thúc — sớm hơn dự kiến
— Nhiếp ảnh gia thiên văn nghiệp dư chụp được một thiên hà tuyệt đẹp cách Trái đất 24 triệu năm ánh sáng (ảnh)
"Tất nhiên, bây giờ chúng tôi thực sự muốn tìm hiểu xem Ngân Hà và Andromeda có va chạm hay không", Sawala nói. "Điều đó không chỉ cần nhiều dữ liệu quan sát hơn mà còn cần mô hình hóa hoàn chỉnh hơn về tương tác của chúng, cũng như về tác động của môi trường mà chúng tiến hóa.
"May mắn thay, sẽ sớm có thêm dữ liệu quan sát từ Kính viễn vọng Không gian Gaia vào năm tới, và có lẽ cả từ Kính viễn vọng Không gian Hubble nữa".
Nghiên cứu của nhóm đã được công bố vào thứ Hai (ngày 2 tháng 6) trên tạp chí Thiên văn học tự nhiên.
