Dải Ngân Hà, một thiên hà xoắn ốc khổng lồ với đường kính lên đến 200.000 năm ánh sáng, là ngôi nhà của hàng tỷ ngôi sao và các thiên thể khác. Tất cả đều quay quanh tâm thiên hà, nơi tập trung một siêu lỗ đen khổng lồ có khối lượng gấp 4 triệu lần Mặt Trời. Hệ Mặt Trời của chúng ta nằm ở một nhánh xoắn ốc, cách trung tâm khoảng 26.000 năm ánh sáng. Tương tự như cách một tàu vũ trụ cần đạt tốc độ đủ lớn để thoát khỏi lực hấp dẫn của một hành tinh, các ngôi sao cũng có thể rời khỏi Dải Ngân Hà nếu chúng đạt được vận tốc thoát đủ cao.
Tốc Độ Thoát Khỏi Dải Ngân Hà Và Những Ngôi Sao “Lang Thang”
Theo ước tính, tốc độ tối thiểu để một thiên thể thoát khỏi lực hấp dẫn của Dải Ngân Hà tại vị trí của Hệ Mặt Trời là khoảng 320 km/giây. Tuy nhiên, từ năm 2005, các nhà khoa học đã phát hiện ra những ngôi sao chuyển động cực nhanh với tốc độ lên đến 1000 km/giây, thậm chí có những ngôi sao vượt quá 2000 km/giây. Những ngôi sao này, với tốc độ đáng kinh ngạc, được dự đoán sẽ rời khỏi Dải Ngân Hà trong tương lai.
Tàu thăm dò Gaia của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA), được phóng vào năm 2013, đã đóng vai trò quan trọng trong việc lập bản đồ vị trí và quỹ đạo chuyển động của hơn 1 tỷ ngôi sao trong Dải Ngân Hà. Dữ liệu từ Gaia, bao gồm vị trí, chuyển động, độ sáng, màu sắc và thành phần hóa học của các ngôi sao, đã giúp các nhà khoa học khám phá ra những điều bất ngờ.
Phát Hiện Đáng Kinh Ngạc: Hàng Triệu Ngôi Sao Đang “Trốn Chạy”
Một nghiên cứu của các nhà thiên văn học tại Đại học Barcelona, Tây Ban Nha, dựa trên dữ liệu từ Gaia, đã chỉ ra rằng có thể có đến 10 triệu ngôi sao đang trên đường rời khỏi Dải Ngân Hà. Nghiên cứu này tập trung vào 1752 ngôi sao loại O và Be, những ngôi sao có khối lượng lớn. Phát hiện này làm dấy lên nhiều câu hỏi về nguyên nhân khiến những ngôi sao này đạt được tốc độ cao như vậy.
Mặc dù con số 10 triệu ngôi sao có vẻ lớn, nhưng so với tổng số 400 tỷ ngôi sao ước tính trong Dải Ngân Hà, thì đây không phải là một tỷ lệ quá lớn. Tuy nhiên, nó vẫn là một con số đáng kể và đặt ra một thách thức lớn cho các nhà khoa học trong việc tìm hiểu về động lực học của các thiên hà.
Giải Thích Về Tốc Độ Bất Thường Của Những Ngôi Sao “Trốn Chạy”
Các nhà thiên văn học đã đưa ra một số giả thuyết để giải thích về tốc độ cực cao của những ngôi sao này. Hai giả thuyết được công nhận rộng rãi nhất là:
1. Lý Thuyết Phóng Động Lực
Lý thuyết này cho rằng sự phóng động lực xảy ra trong các cụm sao trẻ dày đặc, nơi chứa nhiều ngôi sao có khối lượng lớn. Lực hấp dẫn phức tạp giữa các ngôi sao này có thể tương tác, “ném” một hoặc nhiều ngôi sao ra ngoài với tốc độ rất cao.
2. Thuyết Siêu Tân Tinh Nhị Phân
Thuyết này giải thích rằng trong các hệ nhị phân hoặc đa sao, nếu một ngôi sao trải qua vụ nổ siêu tân tinh, áp suất bức xạ và sóng xung kích mạnh có thể cung cấp động năng lớn, đẩy các ngôi sao khác trong hệ thống ra ngoài.
Tuy nhiên, các nhà khoa học vẫn đang tiếp tục nghiên cứu để tìm ra nguyên nhân chính xác và tỉ lệ đóng góp của các yếu tố khác nhau trong việc khiến những ngôi sao này đạt được vận tốc “tẩu thoát”.
Tương Lai của Dải Ngân Hà và Những Ngôi Sao “Lang Thang”
Trong khoảng 4 tỷ năm nữa, Dải Ngân Hà sẽ va chạm với thiên hà Andromeda, người hàng xóm gần nhất của nó. Mặc dù vụ va chạm này nghe có vẻ thảm khốc, nhưng thực tế nó sẽ không gây ra sự phá hủy lớn. Trái Đất có thể vẫn sẽ tồn tại, và siêu thiên hà mới hình thành sẽ mang đến một cảnh quan bầu trời đêm ngoạn mục.
Dải Ngân Hà cũng được bao quanh bởi hơn 150 nhóm sao cổ xưa, một số trong đó là những nhóm sao cổ nhất trong vũ trụ. Các nhóm sao này, bao gồm các nhóm sao cầu và nhóm sao mở, là những “kho báu” thông tin về lịch sử hình thành và phát triển của Dải Ngân Hà. Chúng chứa những ngôi sao với các giai đoạn tiến hóa khác nhau, giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về cách thức các ngôi sao hình thành và phát triển. Đặc biệt, nhóm sao cầu Omega Centauri, một trong những nhóm sao cầu lớn và cổ nhất, là một đối tượng nghiên cứu quan trọng.
Kết luận
Phát hiện về 10 triệu ngôi sao đang rời bỏ Dải Ngân Hà là một ví dụ điển hình cho thấy vũ trụ luôn ẩn chứa những điều bất ngờ và thú vị. Việc nghiên cứu về những ngôi sao này không chỉ giúp chúng ta hiểu rõ hơn về động lực học của các thiên hà mà còn mở ra những cánh cửa mới trong việc khám phá lịch sử hình thành và phát triển của vũ trụ. Mặc dù câu trả lời cuối cùng vẫn còn là một bí ẩn, nhưng những nỗ lực của các nhà khoa học sẽ tiếp tục hé lộ những bí mật của vũ trụ, một ngôi sao “lang thang” tại một thời điểm.
Tài liệu tham khảo
- Bài báo nghiên cứu từ Đại học Barcelona.
- Dữ liệu từ tàu thăm dò Gaia của ESA.