Thiên hà tiên nữ được tạo thành từ sự va chạm các thiên hà

Một mô phỏng mới trên máy tính cho thấy, những thiên hà "hàng xóm" của Dải Ngân hà là đám mây Ma-gien-len và thiên hà Tiên nữ, có thể được hình thành từ vụ va chạm của hai thiên hà trong nhiều tỉ năm trước.

Dải Ngân hà nằm trong khu vực thiên văn được gọi là "Nhóm địa phương", bao gồm khoảng 40 thiên hà với hai thiên hà lớn nhất là Tiên nữ và dải Ngân hà của chúng ta. Cả hai đều là thiên hà nặng, hình xoắn ốc.

Các nhà thiên văn cho rằng, thiên hà Tiên nữ (M31), cách chúng ta khoảng 2,5 triệu năm ánh sáng, được hình thành từ một vụ va chạm giữa hai hay nhiều thiên hà nhỏ  hơn, nhưng ý tưởng này vẫn chưa được kiểm tra trước đây. Vì vậy, một nhóm các nhà nghiên cứu tại Pháp và Trung Quốc quyết định xây dựng mô hình tiến hóa của các thiên hà kiểu này.

Các mô phỏng được thực hiện trên các máy tính năng suất lớn và sử dụng khoảng tám triệu hạt để đại diện cho khí, vật chất tối và các sao. Họ cũng mô hình hóa tương tác hấp dẫn và tương tác lưu dẫn giữa các hạt, qua đó nhận thấy sự tạo thành của Tiên nữ có thể từ vụ va chạm của hai thiên hà: Một thiên hà lớn hơn Dải Ngân hà đôi chút, trong khi thiên hà còn lại vào cỡ một phần ba so với đối tác va chạm.

Nhóm các nhà thiên văn được lãnh đạo bởi tiến sĩ François Hammer làm việc tại Đài quan sát thiên văn Pa-ri, có thể tái tạo lại hầu hết các tính chất của Tiên nữ như hình dạng đĩa mỏng, trải rộng với miền lồi lớn ở trung tâm, vành khí và bụi nặng và các ngôi sao già "hiếu động". Mô phỏng máy tính này còn cho thấy, hai thiên hà bắt đầu xâm thực nhau bằng một vụ va chạm khủng khiếp khoảng 8,75 tỉ năm trước trong khi các phản ứng hạt nhân xảy ra sau đó, cách đây khoảng 3,5 tỉ năm.

Vụ va chạm phải rất khủng khiếp mới tạo ra momen quay đủ lớn hình thành nên thiên hà Tiên nữ. Đây là một trong những sự kiện quan trọng và dư chấn mạnh mẽ nhất trong Nhóm địa phương.

Các mô phỏng máy tính cũng tiên đoán vụ va chạm sẽ dẫn đến việc hình thành các dòng lưu chất lớn (được gọi là cái đuôi thủy triều) hiện vẫn len lõi giữa các sao và thậm chí bên trong các sao với tổng khối lượng vào khoảng một phần ba Dải Ngân hà.

Các nhà nghiên cứu cho rằng, một dòng lưu chất như vậy đã hình thành nên các đám mây Ma-gien-len nhỏ và lớn, rồi tiếp tục lần dò vị trí của chúng vào thời điểm vài tỉ năm trước đó. Họ tìm thấy một số lời giải cho thấy nguồn gốc của các đám mây này bắt nguồn từ thiên hà Tiên nữ.

Kết quả này ủng hộ cho giả thiết, các thiên hà xoắn ốc  hầu như được hình thành từ sự va chạm giữa các thiên hà, trong khi các thiên hà lùn thường được hình thành từ các dòng lưu chất dôi ra từ các vụ va chạm. Khám phá này cũng ảnh hưởng đến việc ước lượng lượng vật chất tối có trong các thiên hà.   

Tác giả: Lin Edwards

Theo physorg.com