Lý giải các thiên hà trong vũ trụ có hình thù lạ bí ẩn

Thiên hà trong vũ trụ thường tồn tại ở 1 trong 3 dạng, bao gồm: hình xoắn ốc, hình đĩa và hình dạng bất thường. Trước đó, các nhà khoa học thuộc Đại học Công nghệ Swinburne (Australia) đã phát hiện một thiên hà có hình chữ nhật rất hiếm gặp. Thiên hà này nằm cách Trái đất khoảng 70 triệu năm ánh sáng.

Các nhà khoa học phát hiện thiên hà này hình chữ nhật sau khi phân tích một hình ảnh do kính thiên văn Subaru của Nhật Bản chụp. Nhóm nghiên cứu nhận thấy tốc quay của mép ngoài thiên hà hình chữ nhật lên tới 100.000 km/giờ.

Tiến sĩ Alister Graham cho biết, việc phát hiện thiên hà có hình dạng lạ so với 2 dạng thiên hà phổ biến trước đây sẽ giúp các nhà thiên văn học hiểu rõ hơn về quá trình tiến hóa của thiên hà trong vũ trụ bao la.

Có nhiều giả thuyết khác nhau về hình dạng của thiên hà hình chữ nhật. Tiến sĩ Duncan Forbes, thành viên của nhóm nghiên cứu, cho biết: “Một khả năng khác là thiên hà này có thể hình thành sau một vụ va chạm giữa hai thiên hà hình xoắn ốc”.

Tuy nhiên, một số nhà thiên văn học nghi ngờ, dường như hình dạng của thiên hà này thực sự không phải là chữ nhật. Thay vào đó, họ tin rằng hình dạng của nó có thể giống một chiếc đĩa được thổi phồng, như một xylanh ngắn.

Những dải ngân hà hay thiên hà trong vũ trụ bao la vẫn chứa nhiều điều bí ẩn. Nhưng với công nghệ khoa học ngày càng phát triển, những bí ẩn đó đang dần được con người giải đáp.

Thiên hà tạo ra hình dạng của mình thông qua việc hình thành các sao mới ở trung tâm – chứ không phải theo nguyên tắc “sáp nhập” như chúng ta vẫn nghĩ. Phát hiện này có thể khiến các nhà thiên văn học phải xem xét lại về sự tiến hóa của thiên hà trong các lý thuyết hiện tại.

Năm 1926, nhà thiên văn nổi tiếng Edwin Hubble đã phát triển lược đồ phân loại hình thái cho các thiên hà. Dựa trên hình dạng của chúng, có thể chia các thiên hà thành ba nhóm cơ bản: elip, xoắn ốc và dạng thấu kính.

Kể từ đó, các nhà thiên văn học đã dành rất nhiều thời gian và nỗ lực để xác định xem các thiên hà đã phát triển ra sao trong hàng tỉ năm qua và có những hình dạng như bây giờ.

Một trong những lý thuyết được chấp nhận rộng rãi nhất đến nay là hình dạng của thiên hà thay đổi do sự hợp nhất. Những đám mây nhỏ của các ngôi sao kết hợp lại với nhau do ảnh hưởng của lực hấp dẫn – điều này làm thay đổi kích thước và hình dạng của một thiên hà theo thời gian.

Tuy nhiên, nghiên cứu mới của một nhóm các nhà khoa học quốc tế cho biết: các thiên hà có thể tạo ra hình dạng hiện tại của mình thông qua việc hình thành các sao mới ở trung tâm.

Nhà nghiên cứu Tadaki cho biết trong một thông cáo báo chí của NAOJ: "Các thiên hà khổng lồ có hình elip được hình thành từ sự va chạm của các thiên hà hình đĩa. Nhưng chúng ta không chắc chắn rằng tất cả các thiên hà elip đều hình thành theo cách này, vẫn có thể có một con đường khác".

Việc bắt được ánh sáng yếu ớt của những thiên hà ở cách xa Trái Đất không phải là việc dễ dàng nên nhóm nghiên cứu đã sử dụng ba kính viễn vọng trên mặt đất để có thể theo dõi chúng. Họ sử dụng kính thiên văn Subaru của NAOJ đặt ở Hawaii để chọn ra 25 thiên hà trong thời kỳ sơ khai và quan sát.

Sau đó, họ tiếp tục theo dõi chúng bằng kính viễn vọng không gian Hubble của NASA/ESA (HST) và kính thiên văn hiện đại nhất hiện nay - Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) đặt ở Chile.

HST có nhiệm vụ bắt ánh sáng từ các ngôi sao để xem xét hình dạng các thiên hà (khi chúng tồn tại cách đây 11 tỉ năm), còn ALMA theo dõi sóng dưới milimet phát ra từ những đám mây lạnh chứa bụi và khí, nơi những ngôi sao mới đang hình thành.

Bằng cách kết hợp cả hai kết quả này lại với nhau, các nhà nghiên cứu đã hoàn thành một bản báo cáo chi tiết về hình dạng các thiên hà cách đây 11 tỉ năm và sự thay đổi của các thiên hà qua thời gian.

Những kết quả tìm thấy đã hé lộ nhiều điều. Hình ảnh của HST cho thấy, ban đầu các thiên hà bị kìm hãm bởi hình dạng đĩa ở vùng trung tâm - trái ngược với tính năng phình to ra ở trung tâm mà chúng ta thấy ở các thiên hà hình xoắn ốc và dạng thấu kính.

Trong khi đó, hình ảnh từ ALMA cho thấy ở gần trung tâm của những thiên hà này có các hồ chứa khí và bụi rất lớn. Điều đó trùng hợp với sự hình thành những ngôi sao với một tỉ lệ cao ở khu vực trên.