Dữ liệu từ Trạm quan sát bầu trời kỹ thuật số Sloan và tàu vũ trụ Gaia cho thấy va chạm với thiên hà khác tạo ra hình dạng méo kỳ lạ của dải Ngân Hà.
Giới nghiên cứu biết rất ít về hình dạng cong của dải Ngân Hà do khó khăn trong việc nghiên cứu thiên hà từ bên trong, nhưng họ đã quan sát nhiều biến dạng tương tự ở khoảng 50 - 70 thiên hà hình xoắn ốc. Kết quả mới cho thấy dải Ngân Hà bị méo do tương tác với một thiên hà khác, diễn ra khá gần đây so với độ tuổi 13,7 tỷ năm của vũ trụ. Theo các nhà nghiên cứu, cách đây khoảng 3 tỷ năm, một thiên hà vệ tinh đến gần dải Ngân Hà tới mức tạo ra hiệu ứng gợn sóng vẫn có thể quan sát ở những ngôi sao trong thiên hà của chúng ta.
Mô phỏng dải Ngân Hà. (Ảnh: National Geographic).
"Hình dung thông thường của chúng ta về một thiên hà xoắn ốc là dạng đĩa phẳng, xoay tròn đều đều quanh tâm của nó", trưởng nhóm nghiên cứu Xinlun Cheng ở Đại học Virginia, cho biết. "Nhưng thực tế phức tạp hơn nhiều".
Các nhà khoa học rất khó lập bản đồ hình dáng cong của dải Ngân Hà bởi Trái đất nằm sâu bên trong thiên hà. Ngay cả khi tàu vũ trụ của chúng ta bay ra xa hành tinh, về mặt vũ trụ, phần lớn tàu vẫn ở bên trong bong bóng do Mặt trời tạo thành xung quanh Trái đất. Thay vào đó, nhóm nghiên cứu của Cheng tìm hiểu về điều này thông qua nghiên cứu chuyển động và vị trí của những ngôi sao trong Dải Ngân hà. Kết quả mới cho thấy cứ 440 triệu năm, trạng thái méo của đĩa thiên hà lại lan tỏa.
"Hãy tưởng tượng bạn đang đứng xem trận đấu bóng đá và đám đông bắt đầu tạo hình sóng", Cheng giải thích. "Tất cả những gì bạn cần làm là đứng lên và ngồi xuống, nhưng hiệu ứng là cơn sóng sẽ lan khắp sân vận động. Trạng thái méo của thiên hà cũng vậy, các ngôi sao di chuyển lên xuống, nhưng cơn sóng truyền quanh thiên hà".
Nhóm nghiên cứu tập hợp thông tin bằng cách sử dụng Thí nghiệm tiến hóa thiên hà ở Đài quan sát mũi Apache (APOGEE), nơi theo dõi hàng trăm nghìn ngôi sao ở dải Ngân Hà trong thập kỷ qua. APOGEE thu thập quang phổ ngôi sao, hay những bước sóng ánh sáng do ngôi sao phát ra, trong lúc khảo sát. Sau đó, các nhà thiên văn học bổ sung thêm quan sát từ vệ tinh Gaia của Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA), thiết bị đo khoảng cách đối với những ngôi sao trong Dải Ngân hà. Kết hợp hai nguồn dữ liệu, họ có thể lập bản đồ 3D về các sao ở Dải Ngân hà kèm theo tốc độ và thành phần cấu tạo.
Nghiên cứu có thể giúp các nhà thiên văn học tạo ra mô hình chính xác hơn cho va chạm giữa dải Ngân Hà với thiên hà Andromeda (M31) khoảng 4,5 tỷ năm tuổi. Nhóm tác giả nghiên cứu công bố phát hiện tại hội thảo trực tuyến của Hiệp hội Thiên văn học Mỹ kéo dài từ ngày 11/1 đến 15/1.