Chúng ta có rất nhiều tên gọi không chính thức cho các cảnh quan vũ trụ. Thỉnh thoảng chúng được đặt tên theo hình dạng mà ta nhìn thấy, ví dụ Tinh vân Đầu Ngựa. Thỉnh thoảng chúng có tên được “vay mượn” từ chòm sao của chúng, ví dụ Thiên hà Tiên Nữ [Andromeda]. Nhưng còn thiên hà của chúng ta, tức Ngân hà [Milky Way], thì sao? Vì sao dải sao vắt ngang bầu trời đêm Trái đất này lại có tên dính dáng tới thức uống?
Hình minh họa cấu trúc của Ngân hà. [Ảnh: NASA]
Trước tiên, hãy nói một chút về Ngân hà. Các nhà thiên văn học tin rằng nó là một thiên hà xoắn ốc có sọc – một thiên hà với hình dạng xoắn ốc có một hàng thẳng sao băng qua chính giữa nó, như bạn có thể thấy trong bức ảnh trên. Nếu bạn bay qua Ngân hà ở tốc độ ánh sáng, thì bạn sẽ mất khoảng 100.000 năm.
Ngân hà là một bộ phận của một tập hợp thiên hà gọi là Nhóm Địa phương. Chúng ta đang trên hành trình va chạm với thành viên lớn nhất và đồ sộ nhất của tập hợp đó, tức thiên hà Tiên Nữ [còn gọi là M31]. Ngân hà là thiên hà lớn thứ hai, và Thiên hà Triangulum [M33] lớn thứ ba. Được biết, nhóm này có chừng 30 thành viên.
Để hình dung kích cỡ khổng lồ của nó, bạn nên vui khi nghe nói rằng Trái đất không nằm ở đâu đó gần tâm Ngân hà và lỗ đen siêu khối cực kì bạo lực của nó. NASA cho biết chúng ta ở cách lỗ đen đó chừng 165 triệu tỉ dặm, nó nằm ở hướng của chòm sao Nhân Mã [Sagittarius].
Từ trường của Ngân hà do vệ tinh Planck của ESA lập. [Ảnh: ESA]
Tên gọi của thiên hà của chúng ta thật ra bắt nguồn bởi diện mạo như dòng sữa khi nó vắt qua bầu trời đêm. Trong khi việc lần theo các cánh tay của thiên hà là một thách thức khi nhìn từ những trung tâm đô thị ô nhiễm ánh sáng hiện nay của chúng ta, nhưng nếu bạn chịu khó đi về vùng sâu vùng xa thì Ngân hà thật sự bắt đầu chiếm ngự cả bầu trời. Người La Mã xưa gọi thiên hà của chúng ta là Via Lactea, theo nghĩa đen là “Con đường Sữa”.
Và theo trang web Ảnh đẹp Thiên văn Mỗi ngày, thì từ nguyên Hi Lạp cho “galaxy” [thiên hà] cũng có xuất xứ từ “milk” [sữa]. Khó nói được rằng đó có phải do trùng hợp ngẫu nhiên không, bởi vì nguồn gốc của tên gọi Milky Way lẫn từ nguyên Hi Lạp cho thiên hà đều bị mất dấu tích từ lâu hồi thời tiền sử, mặc dù một số nguồn thông tin nói rằng tên gọi có nguồn gốc từ diện mạo của Ngân hà.
Mất hàng nghìn năm trời chúng ta mới hiểu được bản chất của cái chúng ta đang nhìn ngắm. Trở lại thời Aristotle, theo Thư viện Quốc hội Mĩ, Ngân hà được tin là nơi “tại đó các thiên cầu tiếp xúc với các địa cầu”. Không có kính thiên văn, thật khó nói gì nhiều hơn thế, nhưng điều đó đã bắt đầu thay đổi vào đầu thế kỉ 17.
Cảnh quan tuyệt đẹp của thiên hà của chúng ta. Nếu có những nền văn minh ngoài hành tinh ở ngoài kia, thì liệu chúng ta có thể tìm thấy họ không? [Ảnh: ESO/S. Guisard]
Một quan sát quan trọng từ sớm, như sách vở ghi chép, là từ nhà thiên văn học lỗi lạc Galileo Galilei. [Ông nổi tiếng với việc khám phá bốn vệ tinh của Mộc tinh – Io, Europa, Callisto và Ganymede – ông nhìn thấy chúng qua kính thiên văn.] Trong tác phẩm Sidereus Nuncius hồi năm 1610, Galileo phát biểu rằng các quan sát của ông cho thấy Ngân hà không phải là một dải đồng đều, mà có những gói nhất định chứa mật độ sao dày đặc hơn.
Nhưng bản chất đích thực của thiên hà còn né tránh chúng ta một thời gian nữa. Những quan sát sớm khác xảy ra sau đó: các ngôi sao đó là một bộ phận của Hệ Mặt trời của chúng ta [Thomas Wainwright, 1750 – một khẳng định sau này được chứng minh là sai lầm] và các ngôi sao ở bên này Ngân hà dày đặc hơn phía bên kia [William và John Herschel, cuối thế kỉ 18].
Mãi đến thế kỉ 20 thì các nhà thiên văn mới biết được rằng Ngân hà chỉ là một trong rất nhiều thiên hà trên bầu trời. Kết luận này đến sau vài ba bước phát triển: tiến hành các quan sát “tinh vân xoắn ốc” ở xa cho thấy tốc độ của chúng đang lùi ra xa nhanh hơn vận tốc thoát của thiên hà của chúng ta [Vesto Slipher, 1912]; các quan sát rằng một “sao mới” trong thiên hà Tiên Nữ mờ nhạt hơn thiên hà của chúng ta [Herber Curtis, 1917]; và nổi tiếng nhất, các quan sát thiên hà của Edwin Hubble cho thấy chúng thật sự ở rất xa Trái đất [thập niên 1920].
Ảnh chụp Hubble trong vùng ánh sáng tử ngoại, khả kiến và hồng ngoại. Ảnh: NASA, ESA, H. Teplitz và M. Rafelski [IPAC/Caltech], A. Koekemoer [STScI], R. Windhorst [Đại học Arizona], và Z. Levay [STScI]
Thật ra, số lượng thiên hà nhiều hơn con số chúng ta có thể tưởng tượng ra cách đây một thế kỉ trước. Sử dụng Kính thiên văn vũ trụ Hubble, các nhà thiên văn tuần tự nhau khai thác đài thiên văn hùng mạnh này để quan trắc từng mảng nhỏ xíu của bầu trời.
Hubble đã cung cấp một số ảnh chụp “trường sâu” của các thiên hà ở xa hàng tỉ năm ánh sáng. Thật khó ước tính có bao nhiêu thiên hà “ở ngoài kia”, nhưng các ước tính có vẻ cho biết có ít nhất 100 tỉ thiên hà. Con số đó sẽ khiến các nhà thiên văn học bận rộn suốt.
Bạn muốn biết thiên hà là gì? Ngân hà là gì? Và thiên hà được phân loại như thế nào? thì hãy cùng theo dõi bài viết dưới đây của mayvesinhmienbac.com.vn nhé!
Ngân hà là gì?
Dải ngân hà là một thiên hà [galaxy] mà có hệ Mặt Trời nằm trong đó. Nó xuất hiện trên bầu trời như một dải sáng mờ kéo dài từ phía của chòm sao Tiên Hậu [Cassiopeia] ở phía bắc cho tới chòm sao Nam Thập Tự [Crux] ở phía nam. Dải ngân hà sáng hơn về phía của chòm sao Nhân Mã [Sagittarius] là chỗ trung tâm dải Ngân Hà.
Dải ngân hà chia bầu trời ra thành hai phần xấp xỉ bằng nhau. Điều này chứng tỏ rằng hệ Mặt Trời nằm rất gần so với mặt phẳng của thiên hà này.
Ngân Hà là một thiên hà xoắn ốc có thanh ngang kiểu SBbc dựa theo phân loại Hubble. Khối lượng xấp xỉ 1012 khối lượng của Mặt Trời và khoảng 200-400 tỷ ngôi sao[định tinh].
Dải ngân hà có đường kính là khoảng 100.000 năm ánh sáng. Khoảng cách từ Mặt Trời đến trung tâm dải Ngân Hà là khoảng 27.700 năm ánh sáng.
Thiên hà là gì? Nguồn gốc và phân loại thiên hà
Khái niệm thiên hà là gì?
Thiên hà là một hệ thống lớn bao gồm các thiên thể và vật chất liên kết với nhau bằng lực hấp dẫn. Thiên hà bao gồm: sao, tàn dư sao, môi trường liên kết sao chứa khí, bụi vũ trụ và vật chất tối [đây là một loại thành phần quan trọng nhưng chưa được hiểu rõ].
Nó là một nhóm hoặc một tập hợp khổng lồ các ngôi sao. Nơi có tất cả các loại thiên thể như hành tinh, tinh vân, bụi vũ trụ và nhiều vật chất khác. Tính năng chính mà thiên hà có sức hút của trọng lực giữ tất cả các vật chất này lại với nhau. Con người đã có thể xem các thiên hà trong suốt lịch sử như những mảng khuếch tán trên bầu trời đêm.
Trong vũ trụ quan sát được thì có ít nhất 2 nghìn tỷ thiên hà. Hầu hết trong số đó có đường kính từ 100 cho đến 100.000 parsec. Nhiều người trong số chúng được tập hợp trong các cụm thiên hà và chúng được nằm trong các siêu cụm.
Nguồn gốc dải thiên hà
Nguồn gốc của các thiên hà đang vẫn là chủ đề của cuộc tranh luận bất tận. Các nhà thiên văn học tin rằng chúng được bắt đầu hình thành ngay sau khi Big Bang phát nổ. Chính từ vụ nổ vũ trụ đã làm nảy sinh ra vũ trụ. Trong giai đoạn sau vụ nổ, những đám mây khí kết hợp lại và nén lại dưới tác động của trọng lực, tạo thành phần đầu tiên của thiên hà.
Các ngôi sao có thể tập hợp lại thành nhiều cụm hình cầu để dọn đường cho thiên hà. Và cũng có thể thiên hà hình thành trước rồi sau đó các ngôi sao chứa trong đó lại với nhau. Những thiên hà trẻ này nhỏ hơn hiện tại và gần với nhau hơn. Tuy nhiên, khi chúng va chạm với nhau và trở thành một phần của vũ trụ đang giãn nở, chúng lớn lên và thay đổi hình dạng.
Phân loại thiên hà
Các thiên hà có ba kiểu hình thái chính đó là: hình elip, xoắn ốc, và dị thường. Ngoài ra cách miêu tả chi tiết hơn cấu trúc thiên hà; đó là dựa vào hình dáng của chúng được Hubble nêu trong dãy phân loại của ông.
Thiên hà elip
Hệ thống phân loại Hubble đánh giá thiên hà elip dựa vào cơ sở hình dáng elip của chúng. Đi từ E0 với thiên hà có dạng gần hình cầu cho tới E7 với hình dáng thuôn dài. Những thiên hà này giống với khối ellipsoid khiến cho chúng hiện ra giống như là hình elip khi nhìn dưới một góc. Hình thái này thể hiện thường rất ít đặc điểm về cấu trúc và thường có tương đối ít vật chất liên sao trong thiên hà elip.
Thiên hà xoắn ốc
Đây là loại thiên hà mà các ngôi sao phân bố theo hình xoắn ốc đi về phía tâm. Mặc dù các ngôi sao và đa số các vật chất khả kiến khác trong thiên hà loại này nằm trên một mặt phẳng. Khối lượng chủ yếu của thiên hà xoắn ốc thường tập trung tại miền hình cầu của vật chất tối mở rộng bao lấy vật chất khả kiến.
Thiên hà dị thường
Thiên hà dị thường là những thiên hà có cấu trúc bất thường. Tác động do sự tương tác thủy triều với những thiên hà khác.
Thiên hà lùn
Mặc dù nhiều thiên hà nổi bật lên cùng với cấu trúc xoắn ốc hoặc dạng elip. Phần lớn các thiên hà trong vũ trụ có kích thước nhỏ bé. Những thiên hà lùn này tương đối nhỏ khi so sánh với những thiên hà khác. Ví dụ như chúng có kích thước bằng một phần trăm đường kính của ngân hà và chứa chỉ vài tỷ ngôi sao.
>> Xem thêm:
[Khoa học vũ trụ] Mặt Trăng mọc hướng nào và lặn hướng nào?
Hy vọng qua bài viết đã giúp bạn đọc hiểu được ngân hà và thiên hà là gì? Các bạn hãy truy cập vào website mayvesinhmienbac.com.vn mỗi ngày để khám phá thêm nhiều thông tin về khoa học vũ trụ hấp dẫn khác nữa nhé!