Andromeda Galaxy chụp trong tia cực tím. Tín dụng hình ảnh: GALEX Bấm để phóng to
Các nhà thiên văn học từ lâu đã tin rằng thiên hà Andromeda có sự giáo dục khác với Dải Ngân hà của chúng ta, nhưng bây giờ có vẻ như chúng ta lại rất khác biệt. Một nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế đã hoàn thành một cuộc khảo sát về hàm lượng kim loại trong vầng hào quang Andromeda, và thấy rằng nó Vượt tương đối nghèo kim loại - giống như Dải Ngân hà. Nếu cả hai thiên hà đều có cùng một lượng kim loại trong halos của chúng, điều đó có nghĩa là chúng có thể tiến hóa theo những cách tương tự; cả hai đã bắt đầu nửa tỷ năm sau Vụ nổ lớn và phát triển từ một bộ sưu tập các mảnh vỡ nguyên sinh.
Trong thập kỷ qua, các nhà thiên văn học đã nghĩ rằng thiên hà Andromeda, láng giềng thiên hà gần nhất của chúng ta, khá khác với Dải Ngân hà. Nhưng một nhóm các nhà nghiên cứu đã xác định rằng hai thiên hà có lẽ khá giống nhau về cách chúng phát triển, ít nhất là trong vài tỷ năm đầu tiên.
Trong số phát hành sắp tới của Tạp chí Vật lý thiên văn, Scott Chapman thuộc Viện Công nghệ California, Rodrigo Ibata của Observatoire de Strasbourg và các đồng nghiệp của họ báo cáo rằng các nghiên cứu chi tiết về chuyển động và kim loại của gần 10.000 ngôi sao ở Andromeda cho thấy ngôi sao của thiên hà hào quang là người nghèo kim loại. Theo cách nói của thiên văn học, điều này có nghĩa là các ngôi sao nằm ở giới hạn ngoài của thiên hà thiếu khá nhiều trong tất cả các nguyên tố nặng hơn hydro.
Điều này thật đáng ngạc nhiên, Chapman nói, bởi vì một trong những khác biệt chính được cho là tồn tại giữa Andromeda và Dải Ngân hà là vầng hào quang của ngôi sao trước đây rất giàu kim loại và sau đó là nghèo kim loại. Nếu cả hai thiên hà đều nghèo kim loại, thì chúng hẳn đã có những diễn biến rất giống nhau.
Có lẽ, cả hai thiên hà đã bắt đầu trong vòng nửa tỷ năm của Vụ nổ lớn, và trong ba đến bốn tỷ năm tiếp theo, cả hai đều xây dựng theo cùng một cách bởi các mảnh vỡ của protogalactic chứa các nhóm sao nhỏ rơi vào hai vật chất tối haloes, Chap Chapman giải thích.
Mặc dù chưa ai biết vật chất tối được tạo ra từ đâu, sự tồn tại của nó được thiết lập tốt do khối lượng phải tồn tại trong các thiên hà để các ngôi sao của chúng quay quanh các trung tâm thiên hà theo cách chúng làm. Trên thực tế, các lý thuyết về sự tiến hóa của thiên hà, trên thực tế, cho rằng các giếng vật chất tối hoạt động như một loại hạt giống củ cải cho các thiên hà ngày nay, với vật chất tối kéo theo các nhóm sao nhỏ hơn khi chúng đi qua gần đó. Hơn thế nữa, các thiên hà như Andromeda và Dải Ngân hà mỗi nơi có lẽ đã ngấu nghiến khoảng 200 thiên hà nhỏ hơn và các mảnh vỡ của protogalactic trong 12 tỷ năm qua.
Chapman và các đồng nghiệp đã đi đến kết luận về quầng sáng Andromeda nghèo kim loại bằng cách có được các phép đo cẩn thận về tốc độ mà các ngôi sao riêng lẻ đang tiến thẳng tới hoặc di chuyển trực tiếp ra khỏi Trái đất. Biện pháp này được gọi là vận tốc hướng tâm và có thể được xác định rất chính xác bằng máy quang phổ của các thiết bị chính như kính viễn vọng Keck-II dài 10 mét, được sử dụng trong nghiên cứu.
Trong số khoảng 10.000 ngôi sao Andromeda mà các nhà nghiên cứu đã đạt được vận tốc hướng tâm, khoảng 1.000 ngôi sao hóa ra là những ngôi sao trong quầng sao khổng lồ kéo dài ra ngoài hơn 500.000 năm ánh sáng. Những ngôi sao này, vì thiếu kim loại, được cho là hình thành khá sớm, vào thời điểm quầng sáng vật chất tối khổng lồ đã chiếm được những mảnh vỡ đầu tiên của nó.
Ngược lại, những ngôi sao thống trị gần trung tâm thiên hà là những ngôi sao hình thành và hợp nhất sau đó và chứa các nguyên tố nặng hơn do quá trình tiến hóa của sao.
Ngoài việc nghèo kim loại, các ngôi sao của quầng sáng đi theo quỹ đạo ngẫu nhiên và không quay. Ngược lại, các ngôi sao của đĩa có thể nhìn thấy Andromeda đang quay với tốc độ lên tới 200 km mỗi giây.
Theo Ibata, nghiên cứu có thể dẫn đến những hiểu biết mới về bản chất của vật chất tối. Ibata Đây là lần đầu tiên chúng tôi có thể có được cái nhìn toàn cảnh về chuyển động của các ngôi sao trong vầng hào quang của một thiên hà, Ibata nói. Những ngôi sao này cho phép chúng ta cân nhắc vật chất tối và xác định mức độ giảm dần theo khoảng cách.
Ngoài Chapman và Ibata, các tác giả khác là Geraint Lewis của Đại học Sydney; Annette Ferguson của Đại học Edinburgh; Mike Irwin thuộc Viện Thiên văn học ở Cambridge, Anh; Alan McConnachie của Đại học Victoria; và Nial Tanvir của Đại học Hertfordshire.
Nguồn gốc: Caltech News phát hành
