Những phát hiện mới từ Kính viễn vọng Không gian Gaia cho thấy Dải Ngân hà có thể đã ăn thịt một thiên hà trẻ cách đây không lâu, theo thuật ngữ vũ trụ. Trên thực tế, vụ va chạm lớn cuối cùng giữa thiên hà của chúng ta và thiên hà khác dường như đã xảy ra. hàng tỷ Nhiều năm muộn hơn dự kiến trước đó.
Dải Ngân hà từ lâu đã được biết là đã phát triển thông qua một loạt các vụ va chạm dữ dội, xé toạc các thiên hà nhỏ do ảnh hưởng hấp dẫn cực lớn của ngôi nhà xoắn ốc trong hệ mặt trời của chúng ta. Những va chạm này phân phối các ngôi sao từ thiên hà đang nuốt chửng qua quầng sáng bao quanh đĩa chính của Dải Ngân hà và các nhánh xoắn ốc đặc biệt của nó. Những đợt ăn thịt đồng loại trong thiên hà này cũng tạo ra những “nếp nhăn” gợn sóng khắp Dải Ngân hà và ảnh hưởng đến các “gia đình” sao khác nhau, có nguồn gốc khác nhau, theo những cách khác nhau.
Với khả năng xác định chính xác vị trí và chuyển động của hơn 100.000 ngôi sao địa phương trong hệ mặt trời trong toàn bộ danh mục các vật thể sao trong màn hình, Gaia đặt mục tiêu kể lại lịch sử của Dải Ngân hà bằng cách đếm các nếp nhăn của nó.
Có liên quan: Trong Dải Ngân hà có 3 ngôi sao xâm nhập đang “chạy trốn” – sai hướng
Thomas Donlon, trưởng nhóm nghiên cứu tại Viện Bách khoa và Đại học Rensselaer, cho biết: “Chúng ta trở nên nhăn nheo hơn khi già đi, nhưng nghiên cứu của chúng tôi tiết lộ rằng điều ngược lại đúng với Dải Ngân hà”. khi chúng ta già đi.” thế giới alabama, Ông nói trong một tuyên bố. “Bằng cách xem xét cách những nếp nhăn này biến mất theo thời gian, chúng ta có thể theo dõi thời điểm Dải Ngân hà trải qua vụ va chạm lớn cuối cùng – và hóa ra điều này xảy ra muộn hơn hàng tỷ năm so với chúng ta nghĩ”.
Những nếp nhăn thiên hà này chỉ được Gaia phát hiện vào năm 2018; Đây là lần đầu tiên nghiên cứu sâu rộng được tiến hành để khám phá thời điểm va chạm dẫn đến sự xuất hiện của chúng.
Quầng sáng của các ngôi sao di chuyển theo những cách kỳ lạ
Quầng thiên hà của chúng ta chứa đầy các ngôi sao có quỹ đạo kỳ lạ, nhiều ngôi sao trong số đó được cho là “tàn tích” của các thiên hà từng bị Dải Ngân hà nuốt chửng.
Nhiều ngôi sao trong số đó được cho là mảnh vỡ của cái gọi là “sự hợp nhất lớn cuối cùng”, ám chỉ lần cuối cùng Dải Ngân hà trải qua một vụ va chạm lớn với một thiên hà khác. Các nhà khoa học tin rằng vụ va chạm lớn gần đây này có thể liên quan đến một thiên hà lùn khổng lồ và sự kiện này được gọi là Sáp nhập Gaia-Sausage-Enceladus (GSE). Người ta tin rằng nó đã lấp đầy Dải Ngân hà bằng các ngôi sao trên quỹ đạo đưa nó đến gần trung tâm thiên hà. GSE được cho là đã xảy ra từ 8 đến 11 tỷ năm trước khi Dải Ngân hà còn ở giai đoạn sơ khai.
Kể từ năm 2020, Thomas và nhóm của ông đã so sánh các nếp nhăn của Dải Ngân hà với các mô phỏng về cách các vụ va chạm và sáp nhập thiên hà này có thể xuất hiện. Tuy nhiên, những quan sát của Gaia về những ngôi sao quay quanh kỳ lạ này – được công bố như một phần của Bản phát hành Dữ liệu 3 của kính viễn vọng không gian vào năm 2022 – cho thấy rằng những vật thể sao kỳ lạ này có thể đã được lắng đọng bởi một sự kiện sáp nhập khác.
“Chúng tôi có thể thấy hình dạng và số lượng nếp nhăn thay đổi như thế nào theo thời gian bằng cách sử dụng các kết hợp mô phỏng này. Điều này cho phép chúng tôi xác định chính xác thời điểm mô phỏng phù hợp nhất với những gì chúng tôi thấy trong dữ liệu Gaia thực về Dải Ngân hà ngày nay – một phương pháp mà chúng tôi đã sử dụng trong. nghiên cứu mới này,” Donlon giải thích. Ngoài ra, “Bằng cách thực hiện điều này, chúng tôi phát hiện ra rằng các nếp nhăn rất có thể là do một thiên hà lùn va chạm với Dải Ngân hà khoảng 2,7 tỷ năm trước. Chúng tôi gọi sự kiện này là “Sự hợp nhất xuyên tâm của Virgin”.
Heidi Jo Newberg, cũng thuộc Rensselaer, cho biết: “Để các nếp nhăn của ngôi sao rõ ràng như khi chúng xuất hiện trong dữ liệu Gaia, chúng phải đến với chúng ta chưa đầy ba tỷ năm trước – muộn hơn ít nhất năm tỷ năm so với suy nghĩ trước đây”. Viện Bách khoa cho biết. “Các nếp nhăn của ngôi sao mới hình thành mỗi khi các ngôi sao dao động qua lại ở trung tâm Dải Ngân hà. Nếu chúng gia nhập với chúng ta cách đây 8 tỷ năm, sẽ có nhiều nếp nhăn cạnh nhau đến mức chúng ta sẽ không thể nhìn thấy chúng nữa”. những đặc điểm riêng biệt.”
Việc kiểm tra gần đây các quan sát của Gaia đặt ra câu hỏi liệu một vụ sáp nhập cổ đại khổng lồ trong lịch sử ban đầu của Dải Ngân hà có thực sự cần thiết để giải thích quỹ đạo kỳ lạ của một số ngôi sao trong thiên hà hay không. Nó cũng gây nghi ngờ về tất cả các ngôi sao trước đây có liên quan đến vụ sáp nhập GSE.
Donlon cho biết: “Phát hiện này – rằng một phần đáng kể của Dải Ngân hà chỉ hợp nhất với chúng ta trong vòng vài tỷ năm qua – thể hiện một sự thay đổi lớn so với những gì các nhà thiên văn học vẫn nghĩ cho đến nay”. “Nhiều mô hình và ý tưởng phổ biến về cách Dải Ngân hà phát triển dự đoán rằng một vụ va chạm trực tiếp gần đây với một thiên hà lùn có khối lượng như thế này sẽ rất hiếm.”
Nhóm nghiên cứu cũng tin rằng vụ sáp nhập xuyên tâm Xử Nữ đã đưa vào thiên hà của chúng ta một nhóm gồm các thiên hà lùn nhỏ và các cụm sao khác, chúng có thể đã bị Dải Ngân hà nuốt chửng cùng lúc đó.
Cuộc điều tra trong tương lai và dữ liệu từ Gaia có thể cho thấy liệu có bất kỳ vật thể nào trước đây liên quan đến sự kiện GSE có thực sự liên quan đến Sáp nhập xuyên tâm Xử Nữ gần đây hay không.
Nghiên cứu mới này là nghiên cứu mới nhất trong một loạt các phát hiện nổi lên từ dữ liệu Gaia đang viết lại lịch sử của Dải Ngân hà.
Việc đánh giá vũ trụ này được thực hiện nhờ khả năng độc đáo của Gaia trong việc khám phá một số lượng lớn các ngôi sao trên Trái đất, cho phép kính viễn vọng không gian lập một bản đồ tuyệt vời về vị trí, khoảng cách và chuyển động của khoảng 1,5 tỷ ngôi sao cho đến nay.
Donlon kết luận: “Lịch sử của Dải Ngân hà liên tục được viết lại nhờ dữ liệu mới từ Gaia”. “Bức tranh của chúng ta về quá khứ của Dải Ngân hà đã thay đổi đáng kể so với một thập kỷ trước và tôi tin rằng sự hiểu biết của chúng ta về những sự hợp nhất này sẽ tiếp tục thay đổi nhanh chóng.”
Nghiên cứu của nhóm được công bố vào tháng 5 tạp chí Thông báo hàng tháng của Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia.
“Nhà phân tích. Con mọt sách thịt xông khói đáng yêu. Doanh nhân. Nhà văn tận tâm. Ninja rượu từng đoạt giải thưởng. Một độc giả quyến rũ một cách tinh tế.”