Các thiên hà xoắn ốc có được tên của chúng vì hình dạng xoắn ốc đẹp và cánh tay mang tính biểu tượng. Nhưng tại sao các thiên hà có những hình xoắn ốc này, và điều gì gây ra cánh tay?
Thiên hà là một số cấu trúc đẹp và truyền cảm hứng nhất trong Vũ trụ. Như bạn đã biết, chúng phát sinh các đĩa cứng, chúng là một lượng lớn các ngôi sao riêng lẻ được nối với nhau bằng lực hấp dẫn. Có một vài hình dạng cơ bản thô mà một thiên hà có thể có, và phần lớn trong số này là một số biến thể của hình xoắn ốc. Mỗi một cánh tay xoắn với các ngôi sao đạt tới hàng chục ngàn năm ánh sáng theo mọi hướng dọc theo một mặt phẳng, từ lõi thiên hà.
Vì vậy, những gì mang lại cho họ hình dạng xoắn ốc đặc trưng này? Các thiên hà sớm nhất đã không có các nhánh xoắn ốc được xác định rõ ràng. Họ hoặc là hai vũ trang hoặc, có cánh tay len hỗn loạn dày bất thường với các cụm sao hình thành. Tuy nhiên, sau 3,6 tỷ năm, sự hỗn loạn đã lắng xuống thành những hình dạng mà chúng ta thấy ngày nay. Nhưng phải mất đến 8 tỷ năm tuổi, những vũ trụ đa vũ khí hiện đại này, như Dải Ngân hà hay Andromeda mới xuất hiện.
Vậy họ đến từ đâu? Những cánh tay này trên thực tế là những sóng mật độ đi qua thiên hà, với những ngôi sao di chuyển vào và ra khỏi sóng. Các cánh tay tự tạo ra các cấu trúc vĩnh cửu được tạo thành từ các cụm sao giống nhau.
Hãy tưởng tượng lái xe xuống một đường cao tốc và mọi người đang giảm tốc độ để há hốc miệng - ném một chiếc đĩa bay ngoài hành tinh bị rơi. Ô tô sẽ giảm tốc độ khi đến được chiếc đĩa và tạo thành một cụm, và sau đó chiếc xe dẫn đầu cụm sẽ tăng tốc và đi xuống đường cao tốc khi những chiếc xe khác đi qua cụm để thay thế.
Đây là một sự tương tự tuyệt vời cho sự di chuyển trong một thiên hà. Khi một làn sóng mật độ tiếp cận, các ngôi sao tăng tốc về phía nó. Sau đó, họ chậm lại khi họ rời khỏi nó. Giống như một sao chổi rơi xuống giếng trọng lực của Mặt trời. Và khi sóng mật độ di chuyển qua một khu vực, nó sẽ khởi đầu một kỷ nguyên hình thành sao. Vì vậy, vật chất của thiên hà đang liên tục bị khuấy động và những ngôi sao mới được sinh ra như một làn sóng mật độ đi qua thiên hà.
Khi bạn hình dung điều này, hãy nhớ rằng các ngôi sao ở gần lõi của thiên hà quay nhanh hơn cánh tay xoắn ốc và các ngôi sao xa hơn sẽ đi chậm hơn. Dải ngân hà của chúng ta, Dải Ngân hà mất khoảng 240 triệu năm để hoàn thành một vòng quay hoàn chỉnh. Nhưng chúng ta đi qua một nhánh xoắn ốc chính cứ sau 100 triệu năm hoặc lâu hơn, vẫn ở khu vực mật độ cao hơn trong khoảng 10 triệu năm. Các nhà thiên văn học mới chỉ tìm ra lý do tại sao những cánh tay này tồn tại ở nơi đầu tiên.
Ban đầu, họ nghi ngờ nó có thể giống như một vòi phun nước trong vườn, với vật liệu phun ra từ trung tâm thiên hà, hoặc được truyền từ trường. Họ cũng nghĩ rằng cánh tay có thể là những đặc điểm thoáng qua. Xuất hiện và biến mất theo thời gian. Nhưng các bằng chứng và mô phỏng mới cho thấy họ đã tồn tại lâu dài, họ tin rằng chính các cánh tay hình thành là kết quả của các đám mây phân tử khổng lồ của hydro. Những đám mây này khởi tạo cánh tay và giữ hình dạng duy trì trong hàng tỷ năm.
Bạn nghĩ sao? Thiên hà xoắn ốc yêu thích của bạn là gì? Hãy cho chúng tôi trong các ý kiến dưới đây.
Podcast (âm thanh): Tải xuống (Thời lượng: 4:03 - 3,7 MB)
Theo dõi: Apple Podcasts | Android | RSS
Podcast (video): Tải xuống (64,4 MB)
Theo dõi: Apple Podcasts | Android | RSS