Dải ngân hà của chúng ta, Dải Ngân hà, đang trong quá trình va chạm với người hàng xóm Andromeda. Mặc dù vụ va chạm sẽ diễn ra khoảng 4 tỷ năm kể từ bây giờ, các nhà thiên văn học đã đặt cược từ lâu vào đó hệ thống hai sao có khả năng sống sót sau vụ tai nạn lớn.
Cho đến gần đây, Andromeda, cách Dải Ngân hà khoảng 2,5 triệu năm ánh sáng, là thứ được yêu thích rõ ràng. Nhưng một nghiên cứu mới cho thấy kết quả của vụ đập phá vũ trụ có thể gần với một chiếc cà vạt hơn.
Trong một bài báo xuất bản trực tuyến ngày 10 tháng 1 trên tạp chí Thông báo hàng tháng của Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia, một nhóm các nhà thiên văn học do Prajwal Kafle từ Đại học Tây Úc ước tính rằng khối lượng của Andromeda, còn được gọi là M31, nhẹ hơn nhiều so với trước đây nghĩ. Điều này, Kafle nói, đặt khối lượng của Andromeda ngang hàng với Dải Ngân hà, có nghĩa là sẽ không có người chiến thắng rõ ràng trong vụ va chạm giữa các thiên hà trong tương lai.
"Tôi đã đo khối lượng của M31 nặng hơn 800 tỷ lần so với mặt trời, gần bằng một phần ba so với những gì các nhà khoa học đã tuyên bố trong vài thập kỷ," Kafle nói với Live Science trong email.
Thiếu vấn đề
Nhưng làm thế nào có thể phép đo của Kafle có thể khác biệt đáng kể như vậy? Nhà nghiên cứu cho biết ông đã sử dụng một kỹ thuật khác dựa trên vận tốc thoát, hoặc vận tốc cần thiết cho một cơ thể như một ngôi sao để thoát khỏi lực hấp dẫn của một cơ thể khác - ví dụ như một thiên hà. Vận tốc thoát yêu cầu cao hơn có nghĩa là một vật thể có lực hấp dẫn cao hơn, và do đó khối lượng lớn hơn.
"Từ thước đo tốc độ chúng ta đẩy tên lửa ra ngoài vũ trụ, một người đứng trên Sao Hỏa hoặc ở hành tinh xa xôi có thể tìm ra sức mạnh của lực hấp dẫn của Trái đất là gì", Kafle nói. "Tôi đã sử dụng logic tương tự để chuyển đổi các ngôi sao tốc độ cao trong M31 để tính toán cường độ của lực hấp dẫn của M31 - hay nói một cách đơn giản hơn là khối lượng của nó."
Để ước tính khối lượng của một thiên hà, các nhà nghiên cứu cần phải tính đến không chỉ vật chất có thể nhìn thấy trong kính viễn vọng, mà cả vật chất tối khó nắm bắt. Đây là một dạng vật chất tạo ra lực hấp dẫn nhưng hoàn toàn không tương tác với ánh sáng thông thường. Vật chất tối chưa bao giờ được quan sát trực tiếp, nhưng sự tồn tại của nó đã được suy luận vào những năm 1960 khi các nhà khoa học nhận ra rằng các ngôi sao trong các thiên hà di chuyển như thể có nhiều vật chất hơn so với quan sát được.
Một bài báo có ảnh hưởng năm 1980 của nhà thiên văn học Vera Rubin đã quy định rằng các thiên hà phải chứa vật chất tối gấp sáu lần khối lượng nhìn thấy được. Bởi vì có nhiều vật chất tối hơn khối lượng nhìn thấy được trong vũ trụ, nên nó chủ yếu là lực hấp dẫn của vật chất tối này mà các 'ngôi sao thoát hiểm' mà Kafle nghiên cứu phải vượt qua. Và có vẻ như các phương pháp trước đây có thể đã đánh giá quá cao lượng vật chất tối có trong Andromeda, các nhà nghiên cứu cho biết.
Các phương pháp trước đây để mô hình hóa khối lượng của một thiên hà đòi hỏi phải biết cả vận tốc hướng tâm hoặc tốc độ mà các ngôi sao trong thiên hà di chuyển tới hoặc ra khỏi một người quan sát trên Trái đất và chuyển động của các ngôi sao trên bầu trời so với mặt trời, vì vậy- gọi là chuyển động thích hợp.
"Kính viễn vọng của chúng ta không đủ nhạy để phát hiện chuyển động thích hợp của các ngôi sao trong thiên hà M31", Kafle nói. Kết quả là, "các phương pháp khác cần thông tin chuyển động phù hợp sẽ phải đưa ra một số giả định về chuyển động."
Phương pháp được sử dụng bởi Kafle, mặt khác, không đòi hỏi phải biết chuyển động thích hợp.
Vậy, điều gì chính xác sẽ xảy ra một khi hai thiên hà xoắn ốc, hiện đang xuất hiện tương tự nhau một cách đáng ngạc nhiên?
Kafle nói rằng không ai thực sự biết. "Vẫn còn phải mô phỏng chính xác hai thiên hà sẽ tương tác như thế nào", ông nói. "Đây là điều chúng tôi hướng đến trong tương lai."
Một điều chắc chắn: Sự kiện này sẽ có hậu quả tận thế, và hệ mặt trời của chúng ta khó có thể tồn tại không hề hấn gì. Hy vọng duy nhất của loài người là giải quyết du hành giữa các thiên hà.
