Trong những ngày đầu của Vũ trụ của chúng ta, chỉ hơn 13 tỷ năm trước, có rất ít cấu trúc. Có những ngôi sao, và chúng đang hình thành với tốc độ chóng mặt, khởi đầu những gì được gọi là Kỷ nguyên Stelliferous. Nhưng những thiên hà to lớn, hùng vĩ mà chúng ta thấy ngày nay, bao gồm cả dải ngân hà của chúng ta, đã không hình thành.
Các thiên hà đầu tiên hình thành là các thiên hà lùn và theo thời gian, chúng hợp nhất với nhau để xây dựng các loại thiên hà xoắn ốc mà chúng ta thấy ngày nay. Các nhà thiên văn học biết rằng những gì đã xảy ra, nhưng dòng thời gian chính xác cho Dải Ngân hà vẫn chưa rõ ràng. Bây giờ một nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Thiên văn học thiên nhiên đã tiết lộ một số chi tiết trong sự hình thành của thiên hà nhà chúng ta.
Nghiên cứu mới có tên là Khám phá sự ra đời của Dải ngân hà qua các thời kỳ sao chính xác với Gaia Hồi dựa trên dữ liệu từ tàu vũ trụ ESA Lừa Gaia. Nhiệm vụ của Gaia sườn là lập bản đồ các ngôi sao trong Dải Ngân hà. Nó đã giành được bản đồ của Google, nhưng nó sẽ đo chính xác vị trí và chuyển động của chỉ một phần trăm của thiên hà 100 tỷ sao. Mẫu đó cho thấy một bức tranh tổng thể của thiên hà.
Chuyển động của một ngôi sao được truyền cho ngôi sao đó tại thời điểm hình thành. Gaia tạo ra một bản đồ 3D của dải Ngân hà bằng cách đo chuyển động này. Về cơ bản, bản đồ đó cho phép các nhà thiên văn học nhìn lại thời gian, bằng cách truy tìm chuyển động của ngôi sao ngược. Đó là lý do tại sao dữ liệu Gaia là một công cụ mạnh mẽ để hiểu lịch sử của Dải Ngân hà.
Một nhóm các nhà thiên văn học từ Học viện Astruto de Astrofisica de Canarias (IAC) đã sử dụng dữ liệu này để kiểm tra lịch sử của Dải Ngân hà và tìm hiểu xem nó trông như thế nào trong quá khứ. Tác giả chính của bài viết là Carme Gallart, một nhà nghiên cứu tại IAC. Trong một thông cáo báo chí, Gallart cho biết, chúng tôi đã phân tích và so sánh với các mô hình lý thuyết, sự phân bố màu sắc và cường độ (độ sáng) của các ngôi sao trong Dải Ngân hà, chia chúng thành nhiều thành phần; cái gọi là quầng sao (cấu trúc hình cầu bao quanh các thiên hà xoắn ốc) và đĩa dày (các ngôi sao tạo thành đĩa của Thiên hà chúng ta, nhưng chiếm một phạm vi chiều cao nhất định.)
Các nhà thiên văn học đã nghiên cứu vầng hào quang thiên hà Milky Way và tìm thấy hai quần thể sao khác nhau ở đó. Một trong những quần thể đó bị chi phối bởi các ngôi sao xanh. Chuyển động của những ngôi sao đó nói với các nhà thiên văn học rằng chúng là tàn dư của một thiên hà lùn hòa nhập với Dải Ngân hà. Thiên hà lùn cổ đại đó được đặt tên là Gaia-Enceladus. Các quần thể khác trong quầng sáng được tạo thành từ những ngôi sao đỏ. Lịch sử của những ngôi sao đó và dòng thời gian của sự hợp nhất Dải Ngân hà / Gaia-Enceladus, không bao giờ được hiểu rõ.
Nhờ vào nhiệm vụ Gaia và công việc của các nhà thiên văn học này, giờ đây chúng tôi đã hiểu rõ hơn về việc sáp nhập.
Nhà phân tích IAC cho biết, phân tích dữ liệu từ Gaia đã cho phép chúng ta có được sự phân bố tuổi của các ngôi sao trong cả hai thành phần và đã chỉ ra rằng hai ngôi sao này được hình thành bởi những ngôi sao cũ như nhau, già hơn so với những chiếc đĩa dày. đồng tác giả Chris Brook.
Nhưng điều đó đặt ra một câu hỏi khác: Nếu cả hai quần thể sao đều bằng tuổi nhau thì chúng khác nhau như thế nào? Chủ yếu là nó sôi lên với tính kim loại của họ.
Phần cuối cùng của câu đố được đưa ra bởi số lượng kim loại của Lọ (các nguyên tố không phải là hydro hoặc helium) trong các ngôi sao của thành phần này hay thành phần khác, Tom giải thích Tomás Ruiz Lara, một nhà nghiên cứu và đồng tác giả của IAC. Các ngôi sao trong thành phần màu xanh có số lượng kim loại nhỏ hơn so với các ngôi sao của thành phần màu đỏ.
Những phát hiện này, với việc bổ sung các dự đoán mô phỏng cũng được phân tích trong bài báo, đã cho phép các nhà nghiên cứu hoàn thành lịch sử hình thành Dải Ngân hà.
Kết quả của công trình này kể một câu chuyện về sự hình thành sao và sự hợp nhất và tăng trưởng của thiên hà dẫn đến Dải Ngân hà ngày nay.
Câu chuyện này bắt đầu từ 13 tỷ năm trước, vài trăm triệu năm sau Vụ nổ lớn, khi các ngôi sao đang hình thành trong hai hệ thống riêng biệt. Một là thiên hà lùn Gaia-Enceladus và thiên hà kia là tổ tiên của Dải Ngân hà của chúng ta. Dải Ngân hà ban đầu lớn hơn khoảng 4 lần so với thiên hà lùn và được tạo thành từ những ngôi sao kim loại trẻ hơn, cao hơn.
Khoảng 10 tỷ năm trước, đã có một vụ va chạm dữ dội giữa Gaia-Enceladus và Dải Ngân hà thời kỳ đầu. Sự kiện đó đã đặt một số ngôi sao từ thiên hà lùn và một số từ Dải Ngân hà lớn hơn vào chuyển động hỗn loạn, và cuối cùng chúng tạo thành quầng sáng. Sau đó, có một thời gian dài bùng nổ hỗn loạn của sự hình thành sao, cho đến khi mọi thứ lắng xuống khoảng 6 tỷ năm trước. Sau đó, khí lắng xuống đĩa của thiên hà và đưa cho chúng ta cái mà chúng ta gọi là đĩa mỏng.
Cho đến bây giờ tất cả các dự đoán và quan sát vũ trụ của các thiên hà xoắn ốc xa xôi tương tự như Dải Ngân hà cho thấy giai đoạn hợp nhất dữ dội này giữa các cấu trúc nhỏ hơn là rất thường xuyên, theo giải thích của Matteo Monelli, một nhà nghiên cứu tại IAC và là đồng tác giả của bài báo. . Bây giờ chúng ta đã có thể xác định tính đặc thù của quá trình trong Thiên hà của chúng ta, tiết lộ những giai đoạn đầu tiên trong lịch sử vũ trụ của chúng ta với chi tiết chưa từng có.
Hơn:
- Thông cáo báo chí: Những ngày đầu của Dải ngân hà tiết lộ
- Bài báo nghiên cứu: Khám phá sự ra đời của dải ngân hà qua các thời kỳ sao chính xác với Gaia
- Nhiệm vụ ESA từ Gaia
