CHƯƠNG III : MỘT SỐ HIỆN TƯỢNG TRONG VŨ TRỤ
3.3.2.Dải Ngân hà của chúng ta có khả năng va chạm với thiên hà khác
3.3. Một số va chạm trong vũ trụ và ảnh hưởng của chúng đến vũ trụ
3.3.2.Dải Ngân hà của chúng ta có khả năng va chạm với thiên hà khác
Các thiên hà va chạm với nhau nghe có vẻ là một điều khơng tưởng. Tuy nhiên từ các dữ liệu phân tích của phép đo Hubble cho thấy Dải Ngân hà của chúng ta đang có xu hướng tiến gần và va chạm với người hàng xóm gần nhất là thiên hà Andromède. Vụ va chạm sẽ diễn ra trong 3 tỉ năm tới và tạo nên một thiên hà khổng lồ có hình elip.
Tất cả bắt đầu từ Edwin Hubble (một nhà thiên văn học người Mỹ). Năm 1924, ông đã phát hiện một vài tinh vân trên bầu trời có khoảng cách đủ xa để chứng minh rằng chúng không thuộc Dải Ngân hà. Hubble đã sử dụng kính thiên văn Mount Wilson và phát hiện sự thay đổi độ sáng theo từng thời kỳ của ngôi sao Cepheid thuộc thiên hà Andromède. Từ đó ơng bắt đầu tính tốn khoảng cách với thiên hà Andromède và sự di chuyển của nó trong vũ trụ.
Hình 3.6. Minh họa vụ va chạm giữa thiên hà Milky Way và thiên hà Andromeda.
SVTH: Nguyễn Thị Minh Đạt – Lớp 09SVL 60 Hubble cũng chứng minh được rằng sự dịch chuyển đỏ của các thiên hà tỉ lệ thuận với khoảng cách đến Dải Ngân hà của chúng ta. Sự dịch chuyển đỏ trên các vạch quang phổ ánh sáng của một thiên hà phản ánh tốc độ tương đối của nó so với thiên hà của chúng ta. Sự dịch chuyển đỏ của các thiên hà gây ra bởi sự mở rộng không ngừng của vũ trụ, do đó các thiên hà càng ngày càng cách xa nhau. Tuy nhiên đối với thiên hà Andromède, Hubble nhận thấy sự thay đổi trên vạch quang phổ dần về màu xanh, nghĩa là chuyển động tương đối của Andromède với Dải Ngân hà nhanh hơn rất nhiều so với sự mở rộng của vũ trụ.
Hiện nay, thiên hà Andromeda đang cách chúng ta 2,3 triệu năm ánh sáng và di chuyển về hướng chúng ta với tốc độ 90 km/s. Sau khi chụp được các bức ảnh từ thiên hà Andromède, bằng máy phân tích CCD của kính thiên văn Hubble, các nhà thiên văn đã phân tích sự dịch chuyển theo chiều ngang của thiên hà thông qua các ngôi sao. Đến một lúc nào đó, sự dịch chuyển ngang của thiên hà Andromède sẽ bằng khơng, tức là nó đang di chuyển thẳng hướng đến Dải Ngân hà của chúng ta. Và sự va chạm giữa 2 thiên hà khổng lồ này trong tương lai sẽ không thể tránh khỏi.
Với các tính tốn hiện nay, các nhà thiên văn dự đốn vụ va chạm có thể xảy ra trong 3 tỉ năm nữa. Cú va chạm này sẽ kéo dài trên một tỉ năm, khi hai thiên hà này xích lại gần nhau, theo nhà vật lý thiên văn người Mĩ gốc Việt - Gs Trịnh Xuân Thuận, thời gian đầu chúng sẽ quay quanh nhau trong một “ vũ điệu thiên hà”, sau đó hai thiên hà sẽ mất đi bản chất xoắn ốc của chúng và hợp nhất thành một và tạo nên một thiên hà mới hình elip nặng hơn gấp hai lần. Thiên hà mới này sẽ được bao quanh bởi một đám với nhiều các thiên hà lùn. Theo thời gian, các thiên này cũng sẽ bị nuốt sống bởi thiên hà elip háu ăn.
Hậu quả của vụ va chạm được báo trước này là các đám mây phân tử của Ngân hà sẽ va chạm trực diện với các đám mây phân tử của thiên hà Andromède,
SVTH: Nguyễn Thị Minh Đạt – Lớp 09SVL 61 gây ra các sóng xung kích dữ dội. Các sóng này, sau khi nén khí và làm cho nó nóng lên đến hơn mười triệu độ, sẽ khởi phát phản ứng tổng hợp hạt nhân Hiđro thành Heli, và cho ra đời rất nhiều sao. Vụ va chạm của hai thiên hà như vậy sẽ được chào đón bằng sự ra đời của hàng loạt sao trẻ. Mặc dù hai thiên hà va chạm nhau, nhưng những ngôi sao ở xa nhất ngoài khu vực tiếp xúc sẽ không bị ảnh hưởng. Tuy nhiên chúng sẽ chịu lực tác động lớn và sẽ bị ném vào các quỹ đạo khác nhau trong thiên hà mới. Sự mô phỏng cho thấy rằng Hệ Mặt Trời của chúng ta sẽ bị ném ra xa hơn rất nhiều so với trung tâm thiên hà mới. Sau khi hình thành thiên hà mới, nó sẽ tạo nên một sự hỗn loạn giữa các quỹ đạo của các ngôi sao. Từ đây có thể xảy ra nhiều vụ va chạm khác.
Hình 3.7. Số phận của Mặt Trời khi thiên hà Milky Way và Andromeda sát nhập.
Tuy nhiên trước khi xảy ra vụ va chạm giữa hai thiên hà, chúng ta vẫn còn nhiều mối lo lắng ngay trong Hệ Mặt trời. Một trong số những lo lắng đó là Mặt Trời có thể đi đến quá trình cuối cùng của một ngơi sao, nó sẽ tạo ra một vụ nổ siêu tân tinh và nhấn chìm mọi hành tinh trong Hệ Mặt trời. Hơn nữa, sau 3 tỉ năm
SVTH: Nguyễn Thị Minh Đạt – Lớp 09SVL 62 chúng ta cũng khơng biết trước điều gì sẽ xảy ra, do đó những mối lo ngại về một vụ va chạm kinh hồng trong vũ trụ vẫn cịn rất xa vời.