Tín dụng hình ảnh: NRAO
Các nhà thiên văn học nghiên cứu các đám mây khí trong thiên hà Whirlpool nổi tiếng đã tìm thấy manh mối quan trọng hỗ trợ cho một lý thuyết tìm cách giải thích làm thế nào các nhánh thiên hà xoắn ốc ngoạn mục có thể tồn tại hàng tỷ năm. Các nhà thiên văn học đã áp dụng các kỹ thuật được sử dụng để nghiên cứu các đám mây khí tương tự trong Dải Ngân hà của chúng ta cho những người trong nhánh xoắn ốc của một thiên hà láng giềng lần đầu tiên và kết quả của họ đã đưa ra một lý thuyết lần đầu tiên được đề xuất vào năm 1964.
Thiên hà Whirlpool, cách xa khoảng 31 triệu năm ánh sáng, là một vòng xoắn ốc tuyệt đẹp trong chòm sao Canes Venatici. Còn được gọi là M51, nó được nhìn thấy gần như trực diện từ Trái đất và quen thuộc với các nhà thiên văn nghiệp dư và đã được xuất hiện trong vô số áp phích, sách và bài báo trên tạp chí.
Thiên hà này đã tạo ra một mục tiêu lớn cho nghiên cứu của chúng ta về các nhánh xoắn ốc và cách hình thành sao hoạt động dọc theo chúng, ông Eva Schinnerer, thuộc Đài quan sát thiên văn vô tuyến quốc gia ở Socorro, NM cho biết. Đây là lý tưởng đối với chúng tôi bởi vì nó là một trong những hình xoắn ốc trực diện gần nhất trên bầu trời, cô nói thêm.
Schinnerer đã làm việc với Axel Weiss của Viện Thiên văn học vô tuyến Millimet (IRAM) ở Tây Ban Nha, Susanne Aalto của Đài thiên văn vũ trụ Onsala ở Thụy Điển và Nick Scoville ở Caltech. Các nhà thiên văn đã trình bày những phát hiện của họ trước cuộc họp của Hiệp hội Thiên văn học Hoa Kỳ tại Denver, Colorado.
Các nhà khoa học đã phân tích phát xạ vô tuyến từ các phân tử Carbon Monoxide (CO) trong các đám mây khí khổng lồ dọc theo nhánh xoắn ốc M51. Sử dụng kính viễn vọng tại Đài quan sát Đài phát thanh Thung lũng Caltech, và Kính viễn vọng vô tuyến 30 mét của IRAM, họ có thể xác định nhiệt độ và lượng nhiễu loạn trong các đám mây. Kết quả của họ cung cấp sự ủng hộ mạnh mẽ cho một lý thuyết rằng sóng mật độ của người Hồi giáo giải thích làm thế nào các nhánh xoắn ốc có thể tồn tại trong một thiên hà mà không cuộn mình quá chặt đến nỗi, thực tế, chúng biến mất.
Lý thuyết sóng mật độ, được đề xuất bởi Frank Shu và C.C. Lin vào năm 1964, nói rằng mô hình xoắn ốc của thiên hà là một làn sóng có mật độ hoặc nén cao hơn, xoay quanh thiên hà với tốc độ khác với tốc độ của khí và sao thiên hà. Schinnerer và các đồng nghiệp đã nghiên cứu một khu vực trong một trong những nhánh xoắn ốc M51, có lẽ đã vượt qua và vượt qua sóng mật độ.
Dữ liệu của họ chỉ ra rằng khí ở cạnh đuôi của nhánh xoắn ốc, gần đây nhất đã truyền qua sóng mật độ, vừa ấm hơn và hỗn loạn hơn khí ở rìa phía trước của cánh tay, đã truyền qua sóng mật độ từ lâu hơn .
Đây là những gì chúng ta mong đợi từ lý thuyết sóng mật độ, theo ông Schinnerer nói. Khí đốt truyền qua sóng mật độ trước đó đã có thời gian hạ nhiệt và mất đi sự hỗn loạn do lối đi gây ra, cô nói thêm.
Kết quả của chúng tôi cho thấy, lần đầu tiên, sóng mật độ hoạt động như thế nào trên quy mô đám mây và cách nó thúc đẩy và ngăn chặn sự hình thành sao trong các nhánh xoắn ốc, theo ông Aalto.
Bước tiếp theo, các nhà khoa học cho biết, là nhìn vào các thiên hà xoắn ốc khác để xem liệu có một mô hình tương tự hay không. Điều đó sẽ phải chờ, Schinnerer nói, vì sự phát xạ vô tuyến từ các phân tử CO cung cấp thông tin về nhiệt độ và nhiễu loạn là rất mờ nhạt.
Khi mà Atacama Large Millim Array (ALMA) xuất hiện, nó sẽ có khả năng mở rộng loại nghiên cứu này sang các thiên hà khác. Chúng tôi mong muốn sử dụng ALMA để kiểm tra mô hình sóng mật độ kỹ lưỡng hơn, theo ông Schinnerer nói. ALMA là đài quan sát sóng milimet sẽ sử dụng ăng ten đĩa 64, đường kính 12 mét trên sa mạc Atacama ở miền bắc Chile. Hiện đang được xây dựng, ALMA sẽ cung cấp cho các nhà thiên văn học một khả năng chưa từng có để nghiên cứu Vũ trụ ở bước sóng milimet.
Thiên hà Whirlpool được phát hiện bởi thợ săn sao chổi người Pháp Charles Messier vào ngày 13 tháng 10 năm 1773. Ông đã đưa nó là vật thể số 51 trong danh mục các vật thể thiên văn nổi tiếng hiện nay của mình, trong một kính viễn vọng nhỏ, có thể bị nhầm là sao chổi. Năm 1845, nhà thiên văn học người Anh Lord Rosse đã phát hiện ra cấu trúc xoắn ốc trong thiên hà. Đối với các nhà thiên văn nghiệp dư sử dụng kính viễn vọng ở các vị trí trên bầu trời tối, M51 là một vật thể trưng bày.
Đài quan sát thiên văn vô tuyến quốc gia là một cơ sở của Quỹ khoa học quốc gia, được vận hành theo thỏa thuận hợp tác của Associated University, Inc.
Nguồn gốc: Bản tin NRAO
