Các nhà thiên văn học đã xác định được một loạt những ngôi sao thuộc thiên hà của chúng ta nhưng đang nằm ở rất xa, thậm chí có thể tới gần nửa đường từ chúng ta tới thiên hà láng giềng Andromeda.
Ngôi sao xa nhất mới được phát hiện trong nghiên cứu này nằm cách chúng ta hơn 1 triệu năm ánh sáng, trong khi khoảng cách của Andromeda chỉ là khoảng 2,5 triệu năm ánh sáng.
Theo giáo sư Raja GuhaThakurta, đứng đầu bộ môn thiên văn học và vật lý thiên văn của UC Santa Cruz, "Nghiên cứu này đang định hình lại giới hạn của thiên hà chúng ta. Cả thiên hà của chúng ta lẫn Andromeda đều quá lớn, đến mức gần như không có khoảng trống giữa chúng."
Kết quả này đã được công bố vào tháng 1 năm nay ở hội nghị lần thứ 241 của Hiệp hội Thiên văn học Hoa Kỳ (AAS) tổ chức tại Seattle, Washington.
Bên rìa thiên hà
Những ngôi sao được xác định trong nghiên cứu này là một loại sao đặc biệt được gọi là các sao RR Lyrae. Những ngôi sao này rất quan trọng đối với các nhà thiên văn vì chúng có phát xạ và những dao động độ sáng rất đặc trưng.
"Cách mà độ sáng của chúng dao động giống như khi nhìn vào máy điện tâm đồ - chúng giống như nhịp tim của thiên hà, có nghĩa là độ sáng dao động nhanh và rồi từ từ chậm lại, và toàn bộ quá trình đó được lặp đi lặp lại một cách hoàn hảo," GuhaThakurta nói. "Ngoài ra, nếu bạn đo độ sáng trung bình của chúng thì các sao đó đều như nhau."
Hành vi có thể dự đoán này khiến các sao RR Lyrae trở thành một loại thiên thể cho phép dự đoán khoảng cách một cách chính xác mà các nhà thiên văn thường gọi là "ngọn nến chuẩn". Vì độ sáng của chúng được biết khá chắc chắn, khoảng cách của chúng luôn được xác định với độ chính xác cao, sai số chỉ từ 3 tới 5% (một sai số rất nhỏ khi xác định khoảng cách rất xa trong thiên văn học).
Khác với Mặt Trời, những ngôi sao vừa được phát hiện này không không nằm trong đĩa chính của Milky Way - khu vực có chứa hầu hết sao và vật chất của thiên hà, với đường kính khoảng 100.000 năm ánh sáng. Thay vào đó, các sao RR Lyrae này nằm trong quầng mở rộng của thiên hà, một khối cầu chứa hầu hết các sao già rải rác quanh các cánh tay xoắn và chỗ phình trung tâm.
"Quầng là phần khó nghiên cứu nhất bởi giới hạn ngoài của nó ở rất xa," GuhaThakurta nói. "Các sao rất thưa so với mật độ sao rất cao ở đĩa và chỗ phình, nhưng quầng lại là nơi mà vật chất tối chiếm ưu thế và vì thế trên thực tế nó là nơi chiếm đa số khối lượng của thiên hà."
Các mô phỏng máy tính trước đây dựa trên những mô hình vũ trụ học và tiến hóa của sao đã dự đoán rằng các ngôi sao cần phải tồn tại ở khoảng cách có thể lên tới 1 triệu năm ánh sáng tính từ trung tâm của Milky Way.
Các sao được phát hiện trong nghiên cứu này nằm trong phạm vi từ 65.000 tới 1,05 triệu năm ánh sáng tính từ trung tâm thiên hà. Yuting Feng - một thanh viên của nhóm nghiên cứu - cho biết: "Những quan sát của chúng tôi xác nhận ước tính lý thuyết về kích thước của quầng thiên hà. Vì thế đây là một kết quả quan trọng."
Tuy nhiên, chính việc những sao xa nhất đã được quan sát gần khớp với dự đoán lý thuyết về biên giới của thiên hà nói lên rằng có thể sự thật là còn có những sao ở xa hơn nữa, và điều đó cũng có nghĩa là rất có thể quầng của Milky Way và Andromeda có một phần chồng lên nhau. Và việc đó thách thức một quan điểm đã có từ rất lâu rằng có những khoảng không gần như trống rỗng giữa các thiên hà.
Bryan
Theo Astronomy
