Theo các mô hình vũ trụ được chấp nhận rộng rãi nhất, các thiên hà đầu tiên bắt đầu hình thành từ 13 đến 14 tỷ năm trước. Trong suốt một tỷ năm tiếp theo, các cấu trúc vũ trụ mà chúng ta đã biết đã xuất hiện. Chúng bao gồm những thứ như cụm thiên hà, siêu đám mây và sợi, nhưng cũng có các đặc điểm thiên hà như cụm sao cầu, phình thiên hà và Lỗ đen siêu khối (SMBH).
Tuy nhiên, giống như các sinh vật sống, các thiên hà đã tiếp tục phát triển kể từ đó. Trên thực tế, trong suốt quãng đời của chúng, các thiên hà luôn tích tụ và đẩy ra khối lượng mọi lúc. Trong một nghiên cứu gần đây, một nhóm các nhà thiên văn học quốc tế đã tính toán tốc độ dòng chảy và dòng chảy của vật chất cho Dải Ngân hà. Sau đó, những người tốt ở astrobites đã cho nó một sự cố tốt và cho thấy mức độ phù hợp với sự hiểu biết của chúng ta về sự hình thành và tiến hóa của thiên hà.
Nghiên cứu được dẫn dắt bởi nhà thiên văn học ESA, Tiến sĩ Andrew J. Fox và bao gồm các thành viên của Viện Khoa học Kính viễn vọng Không gian (STScI) Nhóm nghiên cứu Halo Milky Way Halo, và nhiều trường đại học. Dựa trên các nghiên cứu trước đây, họ đã kiểm tra tốc độ dòng khí vào và ra khỏi Dải Ngân hà từ các đám mây tốc độ cao xung quanh (HVC).
Vì sự sẵn có của vật chất là chìa khóa cho sự hình thành sao trong một thiên hà, nên việc biết tốc độ được thêm và mất của nó là rất quan trọng để hiểu được các thiên hà phát triển theo thời gian như thế nào. Và như Michael Foley của
Theo mô hình này, các ngôi sao lớn nhất trong thiên hà tạo ra các luồng gió sao đẩy vật chất ra khỏi đĩa thiên hà. Khi họ đi siêu tân tinh gần hết tuổi thọ, họ tương tự lái hầu hết các vật liệu của họ ra ngoài. Tài liệu này sau đó quay trở lại vào đĩa theo thời gian, cung cấp nguyên liệu cho các ngôi sao mới hình thành.
Foley cho biết, các quá trình này được gọi chung là "phản hồi sao, và họ chịu trách nhiệm đẩy khí ra khỏi Dải Ngân hà", Foley nói. Nói cách khác, Dải Ngân hà không phải là một hồ vật chất biệt lập; nó là một hồ chứa liên tục tăng và giảm khí do trọng lực và phản hồi sao.
Ngoài ra, các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng sự hình thành sao có thể liên quan mật thiết đến kích thước của Lỗ đen Siêu khối (SMBH) tại lõi thiên hà. Về cơ bản, SMBH cung cấp một lượng năng lượng khổng lồ có thể làm nóng
Như vậy, tốc độ vật chất chảy vào và ra khỏi thiên hà là chìa khóa để xác định tốc độ hình thành sao. Để tính tốc độ xảy ra của Dải Ngân hà, Tiến sĩ Fox và các đồng nghiệp đã tham khảo dữ liệu từ nhiều nguồn. Như Tiến sĩ Fox đã nói với Tạp chí Không gian qua email:
Chúng tôi khai thác kho lưu trữ. NASA và ESA duy trì lưu trữ được quản lý chặt chẽ tất cả dữ liệu của Kính viễn vọng Không gian Hubble và chúng tôi đã thực hiện tất cả các quan sát về các quasar nền được chụp bằng Máy quang phổ Nguồn gốc Vũ trụ (COS), một máy quang phổ nhạy cảm trên Hubble có thể được sử dụng để phân tích ánh sáng cực tím từ Hubble nguồn xa. Chúng tôi tìm thấy 270 chuẩn tinh như vậy. Đầu tiên, chúng tôi đã sử dụng những quan sát này để tạo ra một danh mục các đám mây khí chuyển động nhanh được gọi là các đám mây tốc độ cao (HVC). Sau đó, chúng tôi đã nghĩ ra một phương pháp để phân chia các HVC thành các quần thể tràn vào và chảy ra, bằng cách sử dụng sự thay đổi Doppler.
Ngoài ra, một nghiên cứu gần đây cho thấy Dải Ngân hà trải qua thời kỳ ngủ đông khoảng 7 tỷ năm trước - kéo dài khoảng 2 tỷ năm. Đây là kết quả của sóng xung kích khiến các đám mây khí liên sao bị đốt nóng, tạm thời khiến dòng khí lạnh vào thiên hà của chúng ta dừng lại. Theo thời gian, khí lạnh đi và bắt đầu chảy trở lại, kích hoạt vòng hình thành sao thứ hai.
Sau khi xem xét tất cả các dữ liệu, Fox và các đồng nghiệp của mình đã có thể đặt ra các ràng buộc về tốc độ dòng chảy và dòng chảy cho thiên hà này của chúng ta:
Sau khi so sánh tốc độ của dòng khí vào và ra, chúng tôi đã tìm thấy sự dư thừa của dòng chảy, đó là tin tốt cho sự hình thành sao trong tương lai của chúng ta, vì có rất nhiều khí có thể được chuyển đổi thành sao và hành tinh. Chúng tôi đã đo được khoảng 0,5 khối lượng mặt trời mỗi năm của dòng chảy và 0,16 khối lượng mặt trời mỗi năm chảy ra, do đó, có một dòng chảy ròng.
Tuy nhiên, như Foley chỉ ra, các HVC được cho là sống trong khoảng thời gian chỉ khoảng 100 triệu năm hoặc lâu hơn. Kết quả là, dòng vốn ròng này không thể được dự kiến sẽ kéo dài vô tận. Cuối cùng, họ bỏ qua các HVC được biết là cư trú trong các cấu trúc (như Bong bóng Fermi) mà don sắt theo dõi khí thổi vào hoặc chảy ra, anh nói thêm.
Từ năm 2010, các nhà thiên văn học đã biết về các cấu trúc bí ẩn xuất hiện từ trung tâm thiên hà của chúng ta được gọi là Bong bóng Fermi. Những cấu trúc giống như bong bóng này kéo dài hàng ngàn năm ánh sáng và được cho là kết quả của việc SMBH lao tiêu thụ khí liên sao và ợ ra tia gamma.
Tuy nhiên, trong thời gian đó, kết quả cung cấp cái nhìn sâu sắc mới về cách các thiên hà hình thành và phát triển. Nó cũng củng cố trường hợp mới được thực hiện để bồi đắp dòng chảy lạnh, một lý thuyết ban đầu được đề xuất bởi Giáo sư Avishai Dekel và các đồng nghiệp từ Viện Vật lý của Đại học Jerusalem Jerusalem Racah để giải thích cách các thiên hà tích tụ khí từ không gian xung quanh trong quá trình hình thành của chúng.
Những kết quả này cho thấy các thiên hà như Dải Ngân hà không phát triển theo
Một điều thú vị khác từ nghiên cứu này là thực tế là những gì áp dụng cho Dải Ngân hà của chúng ta cũng áp dụng cho các hệ sao. Chẳng hạn, Hệ mặt trời của chúng ta cũng chịu sự tác động của dòng chảy và dòng chảy của vật liệu theo thời gian. Các vật thể như ‘Oumuamua và 2I / Borisov gần đây xác nhận rằng các tiểu hành tinh và sao chổi bị đá ra khỏi hệ sao và thường xuyên bị người khác hất lên.
Nhưng còn khí và bụi thì sao? Hệ mặt trời của chúng ta và (bằng cách mở rộng) hành tinh Trái đất giảm hoặc tăng cân theo thời gian? Và điều này có nghĩa gì cho tương lai của hệ thống của chúng tôi và
Trên thực tế, từ các quan sát vệ tinh của các vệt sao băng, nó đã ước tính rằng khoảng 100 - 300 tấn (tấn) vật liệu tấn công Trái đất mỗi ngày. Điều đó thêm vào khoảng 30.000 đến 100.000 tấn mỗi năm. Điều đó có vẻ như rất nhiều, nhưng hơn một triệu năm chỉ bằng chưa đến một phần tỷ của phần trăm tổng khối lượng Trái đất.
Tuy nhiên, khi ông tiếp tục giải thích, Trái đất cũng mất khối lượng một cách thường xuyên thông qua một số quy trình. Chúng bao gồm sự phân rã phóng xạ của vật liệu trong lớp vỏ Trái đất, dẫn đến các hạt năng lượng và hạ nguyên tử (alpha, beta
Nhìn bề ngoài, điều này có vẻ như lỗ ròng khoảng 10.000 tấn trở lên hàng năm. Hơn nữa, nhà vi sinh học / nhà truyền thông khoa học, Tiến sĩ Chris Smith và nhà vật lý Cambridge Dave Ansell ước tính vào năm 2012 rằng Trái đất thu được 40.000 tấn bụi mỗi năm từ vũ trụ, trong khi nó mất 90.000 mỗi năm qua quá trình khí quyển và các quá trình khác.
Vì vậy, có thể Trái đất đang trở nên nhẹ hơn với tốc độ 10.000 đến 50.000 tấn mỗi năm. Tuy nhiên, tốc độ mà vật liệu được thêm vào không bị hạn chế nhiều vào thời điểm này, vì vậy có khả năng chúng ta có thể hòa vốn (mặc dù khả năng Trái đất đang tăng khối lượng dường như là không thể). Đối với Hệ mặt trời của chúng ta, tình hình cũng tương tự. Một mặt, khí và bụi liên sao
Mặt khác, Mặt trời của chúng ta - chiếm 99,86% khối lượng Mặt trời Hệ thống - cũng đang giảm dần khối lượng theo thời gian. Sử dụng dữ liệu được thu thập bởi tàu thăm dò NASA MESSENGER, một nhóm các nhà nghiên cứu của NASA và MIT đã kết luận rằng Mặt trời đang mất khối lượng do quá trình gió và mặt trời bên trong. Theo Ask a Astronomer, điều này đang xảy ra với tỷ lệ 1,3245 x 1015 tấn một năm mặc dù mặt trời đang mở rộng đồng thời.
Đó là một con số đáng kinh ngạc, nhưng vì Mặt trời có khối lượng khoảng 1.9885 × 1027 tấn. Vì vậy, Mặt trời đã thắng được nháy mắt bất cứ lúc nào sớm. Nhưng khi mất đi khối lượng, ảnh hưởng của nó đối với Trái đất và các hành tinh khác sẽ giảm dần. Tuy nhiên, đến khi Mặt trời của chúng ta đi đến cuối chuỗi chính, nó sẽ giãn nở đáng kể và rất có thể nuốt chửng Sao Thủy, Sao Kim, Trái Đất
Vì vậy, trong khi thiên hà của chúng ta có thể tăng khối lượng trong tương lai gần, có vẻ như chính Mặt trời và Trái đất của chúng ta đang dần mất đi khối lượng. Điều này không nên được coi là tin xấu, nhưng về lâu dài nó có tác động. Trong khi đó, nó rất khích lệ khi biết rằng ngay cả những vật thể lớn nhất và to nhất trong Vũ trụ cũng có thể thay đổi như những sinh vật sống.
Cho dù chúng ta nói về các hành tinh, ngôi sao hay thiên hà, chúng được sinh ra, chúng sống và chúng chết. Và ở giữa, họ có thể được tin tưởng để mặc hoặc giảm một vài cân. Vòng tròn của
