Các nhà thiên văn học lướt qua dữ liệu từ tàu vũ trụ ESA Lừa Gaia đã phát hiện ra thứ mà họ gọi là thiên hà ma. Thiên hà có tên Antlia 2 (Ant 2) là một thiên hà lùn có mật độ cực thấp được hình thành trong những ngày đầu của vũ trụ. Và nó đang bị lực lượng thủy triều của Dải Ngân hà tước đi.
Thiên hà ma này đã ẩn nấp trong tầm mắt. Nó mật độ thấp khiến nó khó phát hiện, và vị trí của nó cũng vậy. Nó ẩn sau lớp vỏ của dải Ngân hà, trong một khu vực được các nhà thiên văn học gọi là Vùng tránh né (ZOA.) Nhưng nó rất lớn: nó có kích thước tương đương với Đám mây Magellan Lớn và một phần ba kích thước của Dải Ngân hà .
Một nhóm các nhà thiên văn học quốc tế đã tìm thấy Ant 2 trong khi trải qua quá trình phát hành dữ liệu thứ hai từ tàu vũ trụ Gaia. Họ đang tìm kiếm các thiên hà lùn gần Dải Ngân hà bằng cách tìm kiếm các ngôi sao RR Lyrae. RR Lyrae là những ngôi sao biến đổi được sử dụng làm nến tiêu chuẩn. Chúng là những ngôi sao cũ, nghèo kim loại thường được tìm thấy trong các thiên hà lùn, vì vậy nếu bạn tìm thấy các ngôi sao RR Lyrae, có lẽ bạn đã tìm thấy một thiên hà lùn.
Ở một số khía cạnh, Ant 2 giống như các thiên hà lùn khác. Tất cả các thiên hà, bao gồm các thiên hà lùn như thế này, được hình thành liên quan đến vật chất tối. Như tên gọi của chúng rõ ràng, các sao lùn nhỏ hơn và có ít sao hơn các thiên hà khác. Một thiên hà lùn có thể chỉ có một trăm triệu ngôi sao, có thể lên tới vài tỷ. Họ lùn lùn bởi thiên hà Milky Way của chúng ta, nơi có từ 200 đến 400 tỷ ngôi sao.
Đây là một con ma của một thiên hà. Các đối tượng khuếch tán như Ant 2 đơn giản là chưa từng thấy trước đây. - Gabriel Torrealba, tác giả chính.
Các ngôi sao trong thiên hà lùn cũng khác với các ngôi sao trong các thiên hà khác. Các thiên hà lùn là một trong những cấu trúc đầu tiên hình thành trong vũ trụ, vì vậy các ngôi sao của chúng già hơn và nghèo kim loại. Chúng được hình thành từ những ngày đầu, trước khi các thế hệ ngôi sao nối tiếp nhau gieo mầm vũ trụ bằng kim loại.
Nhiều thiên hà lùn phải chịu thủy triều hấp dẫn của các thiên hà lớn hơn gần chúng và Ant 2 cũng không ngoại lệ. Họ thường thấy bị kéo về phía các thiên hà lớn hơn và bị xé toạc bởi những tương tác này. Điều này có thể dẫn đến sự hợp nhất của thiên hà và điều đó có thể xảy ra với Ant 2.
Nhưng thiên hà ma Ant 2 khác với các sao lùn khác. Nó phát ra rất ít ánh sáng. So với một thiên hà vệ tinh khác của Dải Ngân hà, Đám mây Magellan Lớn, nó mờ hơn 10.000 lần. Tùy thuộc vào cách bạn nhìn vào nó, nó có thể quá lớn so với độ sáng của nó, hoặc quá mờ so với kích thước của nó.
Đây là một hồn ma của một thiên hà, Gabriel Torrealba, tác giả chính của tờ giấy nói. Các đối tượng có khả năng khuếch tán như Ant 2 đơn giản là chưa từng thấy trước đây. Khám phá của chúng tôi chỉ có thể có được nhờ chất lượng của dữ liệu Gaia.
Nhiệm vụ ESA từ Gaia đã tạo ra danh mục sao giàu nhất cho đến nay, bao gồm các phép đo có độ chính xác cao gần 1,7 tỷ sao. Nó đã tiết lộ các chi tiết chưa từng thấy trước đây về thiên hà nhà chúng ta và cho thấy Dải Ngân hà được hình thành bằng cách hợp nhất với một thiên hà khác cách đây 10 tỷ năm. Đầu năm nay, công bố dữ liệu thứ hai của Gaiaiên đã cung cấp các chi tiết mới về các ngôi sao trong Dải ngân hà cho các nhà khoa học trên toàn thế giới và nó là một kho báu cho các nhà thiên văn học, bao gồm cả đội ngũ đằng sau thiên hà ma.
Nhóm các nhà thiên văn học đằng sau mưa đá nghiên cứu từ Đài Loan, Anh, Mỹ, Úc và Đức. Họ đang tìm kiếm bản phát hành dữ liệu thứ hai của Gaia từ cho các ngôi sao RR Lyrae, với hy vọng tìm thấy nhiều thiên hà lùn hơn. Những ngôi sao cũ này có các xung sáng được hiểu rõ kéo dài nửa ngày, vì vậy chúng rất hữu dụng.
Đồng tác giả RR Lyrae đã được tìm thấy trong mọi vệ tinh lùn được biết đến, vì vậy khi chúng tôi tìm thấy một nhóm trong số họ ngồi trên đĩa Thiên hà, chúng tôi hoàn toàn ngạc nhiên, ông đồng tác giả Vasily Belokurov từ Viện thiên văn học Cambridge Cambridge nói. Nhưng khi chúng tôi nhìn gần hơn vào vị trí của chúng trên bầu trời thì hóa ra chúng tôi đã tìm thấy một cái gì đó mới, vì không có đối tượng nào được xác định trước đó xuất hiện trong bất kỳ cơ sở dữ liệu nào mà chúng tôi đã tìm kiếm.
Chúng tôi đang tự hỏi liệu thiên hà này có phải là đỉnh của tảng băng trôi hay không, và Dải Ngân hà được bao quanh bởi một quần thể lớn các sao lùn gần như vô hình tương tự như thế này. - đồng tác giả Matthew Walker, Đại học Carnegie Mellon.
Nhóm nghiên cứu đã thông báo cho các đồng nghiệp của họ tại Kính thiên văn Anh-Úc (AAT) ở Úc. Theo một mốc thời gian chặt chẽ, các nhà thiên văn học tại AAT đã đo quang phổ của hơn 100 ngôi sao khổng lồ đỏ trong thiên hà ma. Những quang phổ đó cung cấp xác nhận mà đội cần.
Quang phổ cho thấy tất cả các ngôi sao đang di chuyển cùng nhau. Kiến 2 không bao giờ đến quá gần Dải Ngân hà, luôn ở cách xa ít nhất 130.000 năm ánh sáng. Các nhà nghiên cứu cũng có thể thu được khối lượng thiên hà, thấp hơn nhiều so với dự kiến đối với một vật thể có kích thước của nó.
Đồng giải thích đơn giản nhất về lý do tại sao Ant 2 dường như có rất ít khối lượng ngày nay là nó bị tách ra bởi các thủy triều dải ngân hà của dải ngân hà, ông đồng tác giả Serge Koposov từ Đại học Carnegie Mellon cho biết. Tuy nhiên, những gì vẫn chưa giải thích được là đối tượng kích thước khổng lồ. Thông thường, khi các thiên hà mất khối lượng vào thủy triều Milky Way, chúng co lại, không phát triển.
Vì vậy, Ant 2 là một chút bí ẩn đối với các nhà thiên văn học. Nó rất lớn cho một cái gì đó với khối lượng thấp như vậy. Loại bỏ khối lượng có thể làm cho thiên hà ma lớn hơn; Điều đó không có ý nghĩa. Phải có một lý do khác khiến nó tăng kích thước trong khi mất khối lượng, nhưng cho đến nay không ai biết. Các lý thuyết hiện tại của chúng ta về sự hình thành thiên hà don hiến dự đoán các đối tượng như Ant 2.
Một dòng suy đoán cho thấy rằng sự hình thành sao rất mạnh mẽ bên trong Ant 2 có thể khiến nó mở rộng trong khi Dải Ngân hà đánh cắp khối lượng của nó. Gió sao và vụ nổ siêu tân tinh có thể đẩy đi lượng khí không sử dụng, làm suy yếu lực hấp dẫn liên kết thiên hà và cho phép vật chất tối mà nó liên kết với nhau mở rộng. Nhưng điều này đã được chứng minh.
Ngay cả khi sự hình thành sao có thể định hình lại sự phân bố vật chất tối trong Ant 2 khi nó được kết hợp với nhau, thì nó phải hoạt động với hiệu quả chưa từng có, Jason Sanders, đồng tác giả của Cambridge cho biết.
Một dòng suy đoán khác liên quan đến chính vật chất tối, có thể là một loại vật chất tối khác. Lý thuyết hiện tại dự đoán rằng vật chất tối đóng gói chặt chẽ ở trung tâm của các thiên hà. Nhưng bản chất lan tỏa, lan rộng của Ant 2 có thể có nghĩa là một loại vật chất tối không dễ dàng hoạt động. Như nhóm nghiên cứu đã nói trong bài báo của họ, Nguồn gốc của lõi này có thể phù hợp với phản hồi tích cực hoặc thậm chí có thể yêu cầu các lựa chọn thay thế cho vật chất tối lạnh (như boson siêu nhẹ).
Đồng thời so với phần còn lại của 60 vệ tinh Milky Way, Ant 2 là một kẻ kỳ quặc, đồng tác giả Matthew Walker, cũng thuộc Đại học Carnegie Mellon cho biết. Chúng tôi đang tự hỏi liệu thiên hà này có phải là đỉnh của tảng băng trôi hay không, và Dải Ngân hà được bao quanh bởi một quần thể lớn các sao lùn gần như vô hình tương tự như thế này.
Tìm thấy một thiên hà ma quái kỳ quặc như Ant 2 thật khó hiểu, nhưng nó hoàn toàn bất ngờ. Khi các phương pháp phát hiện trở nên nhạy cảm hơn, các thiên hà vệ tinh mờ hơn đã được tìm thấy. Có lẽ chỉ là vấn đề thời gian cho đến khi một người được tìm thấy ở đây, trong ZOA. Nhưng liệu nó có phải là người duy nhất chúng ta từng tìm thấy hay không, liệu chúng ta có vấp ngã lần đầu tiên hay không nhờ vào sức mạnh của tàu vũ trụ Gaia vẫn là một câu hỏi mở. Dù bằng cách nào, nó cũng khiến các nhà thiên văn học nghĩ lại những lý thuyết khả thi nhất của họ.
- Thông cáo báo chí của Đại học Cambridge: Tết Gaia phát hiện ra một thiên hà ma ’ma kế bên
- Tài liệu nghiên cứu: Người khổng lồ ẩn giấu: phát hiện ra một vệ tinh lùn thiên hà khổng lồ ở Gaia DR2ùi
- Trang ESA Gaia
- Wikipedia: RR Lyrae Stars
