Có một khái niệm mới trong các công trình liên quan đến sự phát triển của các thiên hà và cách chúng di chuyển qua cấu trúc của các thiên hà xoắn ốc. Robert Grand, một sinh viên sau đại học tại Phòng thí nghiệm Khoa học Vũ trụ Đại học London, đã sử dụng mô hình máy tính mới để gợi ý rằng những đặc điểm đặc trưng này của các thiên hà xoắn ốc - bao gồm cả Dải Ngân hà của chúng ta - phát triển theo những cách khác so với suy nghĩ trước đây.
Lý thuyết hiện đang được chấp nhận là khi các thiên hà xoắn ốc xoay tròn, các cánh tay của Hồi giáo là những cấu trúc thực sự chuyển động băng qua đĩa phẳng của các ngôi sao xung quanh phình thiên hà, nhưng don don ảnh hưởng trực tiếp đến sự chuyển động của chính các ngôi sao. Điều này sẽ hoạt động theo cách tương tự như một làn sóng sóng tình cờ đi ngang qua đám đông tại một sự kiện sân vận động. Sóng di chuyển, nhưng những người riêng lẻ không di chuyển theo nó - thay vào đó, họ vẫn ngồi sau khi nó đã qua.
Tuy nhiên, khi Grand nghiên cứu chuyển động được đề xuất này bằng cách sử dụng các mô hình máy tính của các thiên hà, ông và các đồng nghiệp đã phát hiện ra rằng đây là không phải những gì có xu hướng xảy ra. Thay vào đó các ngôi sao thực sự di chuyển cùng với cánh tay, thay vì duy trì vị trí của họ.
Ngoài ra, người ta đã quan sát thấy trong các mô hình này rằng bản thân vũ khí không phải là đặc điểm vĩnh viễn, mà là chia tay và cải tổ trong suốt 80 đến 100 triệu năm. Grand gợi ý rằng điều này có thể là do lực cắt hấp dẫn mạnh mẽ được tạo ra bởi sự quay tròn của thiên hà.
Chúng tôi đã mô phỏng sự phát triển của vũ khí xoắn ốc cho một thiên hà với năm triệu ngôi sao trong khoảng thời gian 6 tỷ năm. Chúng tôi thấy rằng các ngôi sao có thể di chuyển hiệu quả hơn nhiều so với bất kỳ ai nghĩ trước đây. Các ngôi sao bị mắc kẹt và di chuyển dọc theo cánh tay bởi ảnh hưởng của lực hấp dẫn của chúng, nhưng chúng tôi nghĩ rằng cuối cùng cánh tay bị gãy do lực cắt.
- Robert Grand
Các mô hình máy tính cũng cho thấy các ngôi sao dọc theo cạnh đầu của cánh tay có xu hướng di chuyển vào phía trong trung tâm thiên hà trong khi các ngôi sao nằm dọc hai đầu đuôi được đưa đến rìa ngoài của thiên hà.
Vì phải mất hàng trăm triệu năm để một thiên hà xoắn ốc hoàn thành dù chỉ một vòng quay duy nhất, việc quan sát sự tiến hóa và hình thái của chúng là không thể thực hiện được trong thời gian thực. Các nhà nghiên cứu như Grand và mô phỏng của ông là chìa khóa cho sự hiểu biết cuối cùng của chúng ta về cách những hòn đảo sao này hình thành và tiếp tục định hình thành những cấu trúc rộng lớn, đa dạng mà chúng ta thấy ngày nay.
Nghiên cứu này có nhiều ý nghĩa tiềm năng đối với thiên văn học quan sát trong tương lai, như sứ mệnh đá góc tiếp theo của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu, mà MSSL cũng tham gia rất nhiều. Cũng như giúp chúng ta hiểu được sự tiến hóa của thiên hà của chúng ta, nó có thể có ứng dụng cho khu vực hình thành sao.
- Robert Grand
Các kết quả đã được trình bày tại Hội nghị Thiên văn học Quốc gia Hoàng gia Hoàng gia ở Wales vào ngày 20 tháng 4. Đọc thông cáo báo chí trên trang web của Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia Hoàng gia tại đây.
Ảnh trên cùng: M81, một thiên hà xoắn ốc tương tự Dải Ngân hà của chúng ta, là một trong những thiên hà sáng nhất có thể nhìn thấy từ Trái đất. Các cánh tay xoắn ốc uốn lượn xuyên xuống hạt nhân và được tạo thành từ những ngôi sao trẻ, xanh mướt, nóng bỏng được hình thành trong vài triệu năm qua, trong khi phần lồi trung tâm chứa những ngôi sao già hơn, đỏ hơn. Tín dụng: NASA, ESA và Nhóm Di sản Hubble (STScI / AURA)
