Một góc nhỏ của thiên hà Andromeda đồ sộ (M31). Tín dụng hình ảnh: Subaru. Nhấn vào đây để phóng to.
Thiên hà Andromeda đáng yêu xuất hiện như một đốm mờ ấm áp đối với người xưa. Đối với các nhà thiên văn học hiện đại hàng thiên niên kỷ sau đó, nó xuất hiện như một cơ hội tuyệt vời để hiểu rõ hơn về vũ trụ. Về mặt sau, người hàng xóm thiên hà gần nhất của chúng ta là một món quà không ngừng cho đi.
Scott Chapman, từ Viện Công nghệ California và Rodrigo Ibata, từ Đài quan sát thiên văn học Strasbourg ở Pháp, đã lãnh đạo một nhóm các nhà thiên văn học trong một dự án để vạch ra các chuyển động chi tiết của các ngôi sao ở vùng ngoại ô của thiên hà Andromeda. Những quan sát gần đây của họ với các kính viễn vọng Keck cho thấy rằng các ngôi sao rắc rối kéo dài ra ngoài thiên hà thực sự là một phần của đĩa chính. Điều này có nghĩa là đĩa xoắn ốc của các ngôi sao ở Andromeda có đường kính lớn gấp ba lần so với ước tính trước đây.
Trong cuộc họp mùa hè hàng năm của Hiệp hội Thiên văn học Mỹ hôm nay, Chapman sẽ phác thảo bằng chứng cho thấy có một đĩa sao lớn, kéo dài khiến thiên hà có đường kính hơn 220.000 năm ánh sáng. Trước đây, các nhà thiên văn học nhìn vào bằng chứng hữu hình cho rằng Andromeda có chiều dài khoảng 70.000 đến 80.000 năm ánh sáng. Bản thân Andromeda cách Trái đất khoảng 2 triệu năm ánh sáng.
Thước đo chiều mới dựa trên chuyển động của khoảng 3.000 ngôi sao ở khoảng cách từ đĩa từng được cho là chỉ đơn thuần là quầng sáng của các ngôi sao trong khu vực và không phải là một phần của đĩa. Bằng cách thực hiện các phép đo rất cẩn thận về vận tốc hướng tâm của người dùng, các nhà nghiên cứu đã có thể xác định chính xác cách mỗi ngôi sao đang di chuyển liên quan đến thiên hà.
Kết quả cho thấy các ngôi sao xa xôi đang ngồi trong mặt phẳng của đĩa Andromeda và hơn nữa, đang di chuyển với vận tốc cho thấy chúng ở trên quỹ đạo quanh tâm thiên hà. Về bản chất, điều này có nghĩa là đĩa sao lớn hơn rất nhiều so với trước đây.
Hơn nữa, các nhà nghiên cứu đã xác định rằng bản chất của đĩa quay không đồng nhất, một cách khác, các rìa bên ngoài vón cục và sần sùi của đĩa - cho thấy Andromeda phải là kết quả của các thiên hà vệ tinh từ lâu đập vào nhau. Nếu đó không phải là trường hợp, các ngôi sao sẽ cách đều nhau hơn.
Ibata cho biết, khám phá đĩa khổng lồ này sẽ rất khó để điều hòa với các mô phỏng máy tính hình thành các thiên hà. Bạn chỉ cần don nhận được các đĩa quay khổng lồ từ sự bồi tụ của các mảnh thiên hà nhỏ.
Các kết quả hiện tại, là chủ đề của hai bài báo đã có sẵn và một phần ba chưa được công bố, được thực hiện nhờ những tiến bộ công nghệ trong vật lý thiên văn. Trong trường hợp này, máy quang phổ đa đối tượng Keck / DEIMOS gắn với Kính thiên văn Keck II sở hữu kích thước gương và khả năng thu thập ánh sáng đối với các ngôi sao hình ảnh rất mờ, cũng như độ nhạy của quang phổ để đạt được vận tốc xuyên tâm chính xác cao.
Máy quang phổ là cần thiết cho công việc vì chuyển động của các ngôi sao trong thiên hà xa xôi chỉ có thể được phát hiện trong khoảng thời gian hợp lý của con người bằng cách suy luận xem ngôi sao đang di chuyển về phía chúng ta hay cách xa chúng ta. Điều này có thể được thực hiện bởi vì ánh sáng chiếu về phía chúng ta với tần số riêng biệt do các yếu tố tạo nên ngôi sao.
Nếu ngôi sao đang di chuyển về phía chúng ta, thì ánh sáng có xu hướng chen chúc nhau, có thể nói, làm cho ánh sáng có tần số cao hơn và xanh hơn. Nếu ngôi sao đang di chuyển ra xa chúng ta, ánh sáng có nhiều phòng thở hơn và tần số thấp hơn và đỏ hơn.
Nếu các ngôi sao ở một phía của Andromeda dường như đang tiến về phía chúng ta, trong khi các ngôi sao ở phía đối diện dường như đang rời xa chúng ta, thì các ngôi sao có thể được coi là quay quanh vật thể trung tâm.
Đĩa sao mở rộng đã không bị phát hiện trong quá khứ vì các ngôi sao xuất hiện trong vùng của đĩa không thể được biết là một phần của đĩa cho đến khi chuyển động của chúng được tính toán. Ngoài ra, mạng fuzzzz không đồng nhất tạo nên đĩa mở rộng trông không giống đĩa, mà dường như là một quầng sáng bị phân mảnh, lộn xộn được xây dựng từ nhiều thiên hà trước đó đâm vào Andromeda, và người ta cho rằng các ngôi sao trong này khu vực sẽ được đi mọi cách.
Chapman tìm thấy tất cả những ngôi sao này trong một vòng quay có trật tự là lời giải thích cuối cùng mà bất cứ ai cũng sẽ nghĩ đến, ông Chapman nói.
Mặt khác, phát hiện ra rằng phần lớn cấu trúc phức tạp ở khu vực bên ngoài Andromeda, đang quay cùng với đĩa là một điều may mắn cho việc nghiên cứu quầng sao bên dưới thực sự của thiên hà. Sử dụng thông tin mới này, các nhà nghiên cứu đã có thể đo cẩn thận các chuyển động ngẫu nhiên của các ngôi sao trong quầng sao, thăm dò khối lượng của nó và dạng vật chất tối khó nắm bắt xung quanh nó.
Mặc dù công việc chính được thực hiện tại Đài thiên văn Keck, nhưng những hình ảnh ban đầu cho thấy khả năng của một đĩa mở rộng đã được chụp bằng Máy ảnh trường rộng Kính viễn vọng Isaac Newton. Kính thiên văn, nằm ở Quần đảo Canary, được dùng để khảo sát, và trong trường hợp của nghiên cứu này, đã phục vụ tốt như một công cụ đồng hành.
Chapman nói rằng sẽ cần làm thêm để xác định xem liệu đĩa mở rộng có phải chỉ là một trò chơi của thiên hà Andromeda hay có lẽ là điển hình của các thiên hà khác.
Bài báo chính mà cuộc họp báo AAS hôm nay có liên quan sẽ được xuất bản trong năm nay trên Tạp chí Vật lý thiên văn với tựa đề Từ trên nguồn gốc của một đĩa Stellar mở rộng rộng khắp thiên hà Andromeda. Ngoài Chapman và Ibata, các tác giả khác là Annette Ferguson, Đại học Edinburgh; Geraint Lewis, Đại học Sydney; Mike Irwin, Đại học Cambridge; và Nial Tanvir, Đại học Hertfordshire.
Nguồn gốc: Caltech News phát hành
