Các nhà thiên văn học tại Vương quốc Anh đã công bố một nghiên cứu về cách mà các thiên hà giống như Milky Way của chúng ta được hình thành trong khoảng thời gian hơn 10 tỷ năm trong vũ trụ, thông qua sự va chạm của rất nhiều thiên hà riêng biệt.
Thiên hà là cấu trúc đơn lẻ lớn nhất ở trong vũ trụ, và nguồn gốc về sự hình thành của chúng là một câu hỏi từ lâu vẫn chưa được trả lời rõ ràng. Một nghiên cứu mang nhiều ý nghĩa được đăng trên The Astrophysical Journal (Tạp chí Vật lý Thiên văn) của Hiệp hội Thiên văn Hoa Kỳ (American Astronomical Society) đã có câu trả lời cho câu hỏi này.
Nhóm các nhà thiên văn học, mà dẫn đầu là Giáo sư về thiên văn học ngoài Milky Way, Christopher Conselice tại Đại học Manchester, đã xác định được rằng kết quả từ việc sáp nhập là một trong những quá trình trọng yếu mà từ đó các thiên hà được hình thành.
Nhờ nghiên cứu kéo dài hàng thập kỷ về các thiên hà và và cách chúng được hình thành trong 10 tỷ năm qua, các nhà nghiên cứu đã kết luận được rằng sự sáp nhập là một trong những quá trình quan trọng nhất để hình thành nên các thiên hà. Thiên hà lớn trung bình trong 10 tỷ năm đã trải qua khoảng 3 lần sáp nhập với những thiên hà khác, khiến khối lượng của chúng tăng lên hơn gấp đôi. Qua đó, nghiên cứu chỉ ra được rằng việc sáp nhập là quá trình vô cùng hữu hiệu để hình thành các thiên hà.
“Điều này cũng cho thấy rằng Milky Way của chúng ta có thể đã trải qua ít nhất 1 lần sáp nhập trong suốt lịch sử, điều này đã làm thay đổi hoàn toàn hình dạng và lịch sử hình thành của nó,” Giáo sư Conselice nói: “Những vụ sáp nhập, chẳng hạn như ở trong nghiên cứu này, có thể là sự kiện khởi nguồn cho những ngôi sao bao gồm cả Mặt Trời của chúng ta hình thành, và cũng như tiếp thêm vật chất giúp phát triển những lỗ đen ở trung tâm.”
Những thiên hà ở gần chúng ta trong vũ trụ có đủ các hình dáng và kích thước. Một số trong đó, bao gồm cả của chúng ta, vô cùng to lớn với hàng trăm tỷ sao và có dạng xoắn. Số khác lại có số lượng khổng lồ các sao, có hình cầu hoặc elip, không theo mô hình cụ thể nào. Lịch sử của những hệ khổng lồ này phần lớn vẫn còn chưa biết.
Có khả năng rằng những thiên hà có thể tăng thêm về kích thước khi hai thiên hà va chạm với nhau để tạo thành một thiên hà mới hoàn toàn, quá trình này là sự sáp nhập. Việc các thiên hà sáp nhập đã được biết trong hơn nửa thế kỷ, nhưng vai trò của chúng trong việc làm thế nào mà chúng ta có được những thiên hà khổng lồ đang thấy ngày nay vẫn luôn là một bí ẩn to lớn và là một câu hỏi cốt lõi trong vũ trụ học. Mặc dù là một ý tưởng lý thuyết được ưa chuộng, nhưng trước đây chúng ta mới chỉ đoán được cách quá trình này diễn ra.
Kết quả của nghiên cứu này bắt đầu với việc tìm kiếm các thiên hà ở gần nhau hoặc có “cặp” trong khoảng 10 tỷ năm qua. Những thiên hà nằm gần nhau này cuối cùng cũng sẽ sáp nhập lại với nhau để hình thành một hệ hệ mới trong một quá trình kéo dài hàng tỷ năm. Bằng việc nắm bắt được những thiên hà này trong quá trình sáp nhập, nghiên cứu này đã xác định được lịch sử sáp nhập, tiếp đó đến lịch sử hình thành của các thiên hà trong vũ trụ. Trước nghiên cứu này, hầu như chỉ có các ước tính lý thuyết. Nghiên cứu này là một phép đo rõ ràng về quá trình này.
Conselice nói rằng: “Dựa vào tổng số các thiên hà trong vũ trụ, trong vòng 10 tỷ năm qua, có khoảng 2 nghìn tỷ vụ sáp nhập được xảy ra”. Nhiều trong số những sự kiện này sẽ được xác minh qua những thí nghiệm về sóng hấp dẫn vì đây là những sự kiện hợp nhất lớn và thường xuyên nhất trong vũ trụ.
Quá trình lịch sử này chưa từng được biết trước đây, bây giờ đã cho chúng ta hiểu về các thiên hà khác so với xưa. Những nghiên cứu tiếp theo của nhóm này và các nhóm khác sẽ hé mở cho việc tìm hiểu sự phát triển của những ngôi sao mới và những lỗ đen tại các thiên hà trong giải đoạn này của vũ trụ.
Vũ Dũng
Theo Phys.org
