1. Thiên hà là gì?
Thiên hà là một hệ thống khổng lồ bao gồm các ngôi sao và vật chất liên kết nhờ lực hấp dẫn của các sao, tàn dư của sao, và môi trường liên sao chứa khí, bụi vũ trụ và vật chất tối. Còn nhiều yếu tố quan trọng khác mà chúng ta vẫn chưa hiểu rõ.
Thiên hà rất rộng lớn. Mặc dù các nhà khoa học đã nghiên cứu nhiều năm và khám phá được nhiều điều kỳ thú, vẫn còn nhiều bí ẩn chưa được giải mã. Vào thế kỷ 18, triết gia Kant là người đầu tiên đưa ra giả thuyết rằng dải ngân hà không phải là duy nhất trong vũ trụ. Ông gọi chúng là 'những hòn đảo vũ trụ'. Sau đó, các nhà thiên văn ước tính có hơn 100 tỷ thiên hà trong vũ trụ có thể quan sát được.
Thuật ngữ 'Milky Way' (Dải Ngân Hà) đã được sử dụng từ thế kỷ 14 trong tiếng Anh. Nó xuất hiện lần đầu tiên trong bài thơ 'The House of Fame' của nhà thơ Geoffrey Chaucer.
2. Dải ngân hà là gì?
Dải Ngân Hà, hay còn gọi là galaxy, là một thiên hà mà hệ Mặt Trời của chúng ta nằm bên trong. Dải này hiện lên trên bầu trời như một dải sáng mờ kéo dài từ chòm sao Tiên Hậu đến sao Nam Thập Tự ở phía Nam, với ánh sáng càng mạnh mẽ hơn gần chòm sao Nhân Mã. Các nhà thiên văn cho biết dải Ngân Hà chia bầu trời thành hai phần bằng nhau, chứng tỏ hệ Mặt Trời nằm gần mặt phẳng của thiên hà.
Dải Ngân Hà (Milky Way) là tên riêng của thiên hà chứa Hệ Mặt Trời của chúng ta. Đây là một thiên hà xoắn ốc với đường kính khoảng từ 100.000 đến 120.000 năm ánh sáng, và chứa từ 100 đến 400 tỷ ngôi sao.
Dải Ngân Hà được nhận định là thiên hà dạng xoắn ốc với các thanh ngang kiểu SBbc. Nó có hình dạng đĩa với các nhánh không liên kết chặt chẽ, lồi lên càng gần trung tâm. Khối lượng của nó xấp xỉ 10^12 khối lượng Mặt Trời, và khoảng cách từ trung tâm dải Ngân Hà đến Hệ Mặt Trời là khoảng 27.700 năm ánh sáng.
Ngoài việc tìm hiểu về thiên hà, chúng ta cũng nên khám phá thuật ngữ trung tâm thiên hà. Các nhà thiên văn đã phát hiện ra rất nhiều thiên hà trong vũ trụ, nhưng dải Ngân Hà là trung tâm của Trái Đất. Tuổi thọ của dải Ngân Hà ước tính khoảng từ 13 đến 15 tỷ năm. Trong dải Ngân Hà, có hai trung tâm quan trọng: một là mặt trời và một là trung tâm của thiên hà.
Phần trung tâm của dải Ngân Hà cũng chính là nguồn gốc của mặt trời, tương tự như hạt nhân của thiên hà. Thỉnh thoảng, các thiên hà kết hợp với nhau, tạo điều kiện cho sự hình thành sao mới. Các nhà khoa học dự đoán dải Ngân Hà đã từng kết hợp với thiên hà Andromeda để hình thành dải Sữa Ameda.
3. Các loại thiên hà phổ biến
Các nghiên cứu về thiên hà cho thấy chúng có ba loại hình thái chính: elip, xoắn ốc và dị thường. Cấu trúc của một thiên hà được xác định bởi hình dạng của nó, từ đó có thể phân loại chúng vào các nhóm này.
Thiên hà dạng elip
Theo phân loại của Hubble, thiên hà được đặt tên dựa trên hình dáng của chúng. Phân loại từ E0 cho dạng hình cầu và dần chuyển sang E7 cho dạng thuôn dài hơn. Tất cả các thiên hà này có dạng ellipsoid, tạo ra hình elip khi nhìn từ một góc nhất định. Hình thái này phản ánh cấu trúc đặc trưng và thường ít vật chất liên sao bên trong các thiên hà dạng elip.
Thiên hà dạng xoắn ốc
Thiên hà dạng xoắn ốc có các ngôi sao phân bố theo dạng xoắn quanh trung tâm. Phần lớn sao và vật chất khả kiến nằm trên một mặt phẳng, trong khi khối lượng chính tập trung ở khu vực có hình cầu. Vật chất tối mở rộng bao quanh và bao bọc vật chất khả kiến.
Mặc dù nhiều thiên hà nổi bật với cấu trúc xoắn ốc hoặc elip, phần lớn thiên hà trong vũ trụ lại nhỏ hơn nhiều. Các thiên hà lùn có kích thước rất nhỏ so với các thiên hà lớn, chẳng hạn như chỉ bằng một phần trăm đường kính của dải Ngân Hà và chứa chỉ vài ngôi sao.
Thiên hà dị thường
Cấu trúc của thiên hà này có phần không bình thường do sự tương tác thủy triều với các thiên hà khác.
Thiên hà lùn
Mặc dù nhiều thiên hà nổi bật với cấu trúc dạng xoắn ốc hoặc elip, phần lớn các thiên hà còn lại có kích thước khá nhỏ bé.
Các thiên hà lùn có kích thước rất nhỏ khi so với các thiên hà lớn, chỉ bằng khoảng 1/100 đường kính của dải Ngân Hà. Tuy nhiên, bên trong chúng chỉ chứa một số lượng hạn chế ngôi sao, thường không quá vài tỷ.
Vũ trụ đang mở rộng, làm cho các thiên hà dần xa nhau
Vì vũ trụ đang mở rộng, các thiên hà có xu hướng ngày càng xa nhau. Những thiên hà nằm xa hơn dải Ngân Hà đang tăng tốc độ di chuyển, nhanh hơn so với các thiên hà gần gũi hơn. Các thiên hà dạng elip, thuôn dài hoặc phẳng đều đang dần xa rời dải Ngân Hà.
Trong số đó, các thiên hà lùn có hình dạng bất thường cũng đang ngày càng xa cách. Những thiên hà nhỏ nhất trong vũ trụ, chứa vài trăm ngàn sao, cũng rơi vào xu hướng này.
Thiên hà lùn xung quanh thiên hà lớn
Các thiên hà lùn thường xuyên bị “ăn thịt” bởi các thiên hà lớn hơn xung quanh chúng qua lực hấp dẫn. Đôi khi, các luồng sao trên bầu trời chính là những thiên hà lùn đã bị phá vỡ. Để quan sát chúng, cần sử dụng kính thiên văn chứ không thể nhìn bằng mắt thường.
Không thể quan sát lỗ đen tại trung tâm thiên hà
Do khoảng cách quá xa, chúng ta không thể quan sát những lỗ đen khổng lồ ẩn sâu trong trung tâm các thiên hà. Hầu hết các thiên hà đều có một lỗ đen lớn ở trung tâm, và các nhà thiên văn ước tính khối lượng của chúng chiếm khoảng 1/1000 khối lượng của thiên hà mẹ.
Các thiên hà không có lỗ đen
Có những thiên hà hoàn toàn không có lỗ đen. Theo các nghiên cứu gần đây, hai thiên hà gần dải Ngân Hà có thể không chứa lỗ đen. Vì chúng có khối lượng nhỏ, lỗ đen trong chúng rất khó phát hiện.
Mỗi thiên hà đều chứa bụi trong không gian giữa các ngôi sao. Tuy nhiên, bụi này làm cho chúng trông đỏ hơn khi quan sát, gây khó khăn cho các nhà thiên văn trong việc nghiên cứu đặc điểm của các ngôi sao.
Mất khoảng 200 triệu năm để hoàn thành một vòng xoay quanh dải Ngân Hà
Dải Ngân Hà thường quay với tốc độ 250km/s, và để hoàn thành một vòng quay, nó cần đến 200 triệu năm. Các thiên hà thường quay nhanh hơn so với dự đoán dựa trên lực hấp dẫn, vì lực hấp dẫn đã bổ sung thêm vật chất tối. Đây là loại vật chất không thể phát ra hoặc phản xạ ánh sáng.
Thiên hà có kích thước như quả táo
Hầu hết không gian trong thiên hà là trống rỗng, với các ngôi sao có kích thước tương đương quả cam và cách nhau khoảng 4800km. Nếu một thiên hà có kích thước bằng quả táo, khoảng cách với thiên hà lân cận có thể chỉ là vài mét. Các thiên hà gần nhau đôi khi còn có thể kết hợp thành một thiên hà lớn hơn.
Bài viết trên đã cung cấp thông tin về Dải Ngân Hà và các thiên hà. Hy vọng rằng thông tin này sẽ hữu ích cho bạn đọc. Xin cảm ơn bạn đã theo dõi!