Lần đầu tiên mà khoa học ghi nhận được gió thiên hà kéo dài đến hàng ngàn năm ánh sáng. Chỉ trong 'vài' năm nữa, Dải Ngân hà cũng sẽ chứng kiến cảnh tượng tương tự!

Gió thiên hà khổng lồ được phát ra từ một thiên hà có tên là Gió.

Đây là lần đầu tiên các nhà thiên văn học quan sát trực tiếp lượng khí gas khổng lồ phun ra từ một thiên hà, có đường khí gas dài tới hàng trăm, thậm chí hàng ngàn năm ánh sáng. Họ cho rằng, đây là bằng chứng đầu tiên cho thấy gió thiên hà có ảnh hưởng đến các đám mây trung gian xung quanh thiên hà - circumgalactic medium - đám mây khí gas lớn bao quanh các thiên hà khi chúng lơ lửng trong không gian. Khám phá này còn nắm giữ ý nghĩa quan trọng về mặt khoa học: gió thiên hà thể hiện một trong những 'biến động vũ trụ' xảy ra khi hai thiên hà va chạm.

Thiên hà được ghi nhận, với tên khoa học là SDSS J211824.06 001729.4 và tên gọi Makani (tức 'gió' trong tiếng bản địa Hawaii), không phải là một thiên hà thông thường. Nó là kết quả của một va chạm giữa hai thiên hà lớn, giờ đã hòa nhập lại với nhau thành một thiên hà 'siêu lớn'.

Có thể ví các thiên hà như những chiếc lá trôi trên mặt biển vũ trụ bao la. Đôi khi hai thiên hà sẽ gần nhau hơn do tác động của lực hấp dẫn, nhưng chúng không va chạm vào nhau và tan rã như hai khối đá, thay vào đó, chúng sẽ hòa quyện với nhau.

Khoa học đã chứng kiến nhiều giai đoạn khác nhau trong quá trình hòa quyện này. Trong trường hợp của Makani, chúng ta quan sát được quá trình hòa quyện đã hoàn tất, hai thiên hà đã bước vào giai đoạn cuối cùng. Có thể đó là lý do tại sao khí gas - gió thiên hà - được phát ra từ Makani.

“Khi các thiên hà hợp nhất, thường xảy ra sự kiện starburst, khi một lượng khí gas lớn bị ép lại khi hai thiên hà hợp nhất, chúng ta sẽ chứng kiến sự hình thành hàng loạt ngôi sao mới”, nhà vật lý thiên văn Alison Coil giải thích.

Sử dụng công nghệ tạo hình ảnh Mạng Vũ trụ Keck, đội ngũ nghiên cứu đã thực hiện bản đồ vùng có nhiệt độ cao, chứa khí oxy bị ion hóa rộng khoảng 4.900 kiloparsec vuông, tương đương với 52 tỷ năm ánh sáng vuông.

Từ khu vực này, hai dòng khí gas chứa nhiều kim loại đã tạo thành một bóng khí gas hình dạng giống đồng hồ cát, nóng lên tới 10.000 độ K. Theo quan sát ban đầu, hai dòng khí này xuất hiện tại hai thời điểm khác nhau.

Dòng xuất hiện sớm hơn tồn tại được 400 triệu năm, và hiện đang chảy vào Vũ trụ với tốc độ 1.400 km/s. Dòng khí gas “sinh sau đẻ muộn” di chuyển theo hướng ngược lại, xuất hiện từ khoảng 7 triệu năm trước, trôi theo tốc độ 2.100 km/s.

“Dòng khí cổ hơn đã di chuyển xa hơn nhiều, trong khi dòng mới hơn, di chuyển nhanh hơn và chưa đi được quãng đường đó”, nhà vật lý David Rupke nói.

Để hoàn thiện hình ảnh toàn cảnh và thu thập những phần còn thiếu, nhóm nghiên cứu cần dữ liệu từ Kính viễn vọng Hubble và Dãy Ăng-ten vô tuyến Milimet Lớn Atacama (ALMA). Hubble sẽ giúp xác định các ngôi sao trong vùng cần nghiên cứu, chỉ ra khối lượng, kích thước và tầm ảnh hưởng của chúng, cung cấp dữ liệu về giai đoạn hợp nhất cuối cùng của hai thiên hà. Dữ liệu từ ALMA sẽ cho biết độ tuổi của các ngôi sao bên trong thiên hà mới hình thành.

Năm ngoái, hai báo cáo nghiên cứu liên quan đã chỉ ra rằng gió thiên hà có thể tạo ra các đặc tính của đám mây khí gas circumgalactic medium, trong khi nghiên cứu khác cho thấy dòng khí gas tồn tại khi hai thiên hà kết hợp sẽ làm tăng tính kim loại của circumgalactic medium.

Sóng bắt đầu từ gió, nhưng gió thiên hà lại bắt đầu từ đâu? Kích thước và tốc độ lan của bong bóng khí gas tỷ lệ thuận với gió được tạo ra bởi các cấu trúc sao khổng lồ, được hình thành sau khi hai thiên hà kết hợp, và cũng phù hợp với kích thước của những cơn gió thiên hà được quan sát trong môi trường mô phỏng.

Khoa học đã thấy cùng một hình dạng giống như đồng hồ cát khi hai dòng khí gas hòa vào nhau, nhưng cơn gió thiên hà do Makani tạo ra là lớn nhất từ trước đến nay. Điều này là bằng chứng cho thấy sự liên kết giữa gió thiên hà và đặc tính của circumgalactic medium.

“Điều này có nghĩa là chúng ta có thể xác nhận rằng khí gas phát ra từ thiên hà chảy vào bong bóng khí gas bao quanh thiên hà, tiếp tục lấy thêm khí gas từ bên trong để mang ra ngoài”, giáo sư Rupke giải thích. “Lượng khí gas thoát ra cực lớn - ít nhất phải khoảng từ 1 đến 10% của khối lượng nhìn thấy được của thiên hà - và khí gas thoát với tốc độ rất nhanh, khoảng vài ngàn kilomet mỗi giây”.

Ngoài ra, gió thiên hà còn tạo ra những hình ảnh tuyệt đẹp. Chúng ta sẽ được chứng kiến điều này khi Ngân hà va chạm với Thiên hà Andromeda, để có thể quan sát hiện tượng này từ gần, không cần phải căng mắt để nhìn sự kiện thiên văn xảy ra ở một nơi xa xôi nào đó của Vũ trụ.

Tham khảo ScienceAlert