Dải Ngân Hà là một thiên hà khổng lồ và được coi là một trong những thiên hà quan trọng nhất trong vũ trụ mà con người sinh sống.
Kích thước của Dải Ngân Hà
Dải Ngân Hà là một thiên hà xoắn ốc chứa hàng chục tỷ hành tinh, cũng như một lượng lớn khí và bụi. Đường kính của Dải Ngân Hà vào khoảng 100.000 năm ánh sáng (theo những đo lường thực nghiệm, ánh sáng truyền đi trong chân không với vận tốc khoảng 300.000 km/s, do vậy một năm ánh sáng bằng khoảng 9,5 nghìn tỷ km).
Nếu chúng ta coi Dải Ngân Hà là một cái đĩa khổng lồ, thì Hệ Mặt trời mà chúng ta đang sống sẽ nằm ở rìa của cái đĩa này.
Vùng lõi của Dải Ngân Hà, trung tâm thiên hà, cách Hệ Mặt trời khoảng 25.000 năm ánh sáng. Khu vực trung tâm thiên hà rất sáng, bao gồm một lỗ đen siêu lớn và khu vực hình thành một số lượng lớn các hành tinh.
Những ngôi sao trong vũ trụ thường được hình thành theo những cụm sao nằm gần nhau, những ngôi sao này giống như anh em cùng huyết thống vì chúng được tạo ra từ cùng một đám mây bụi khí, do đó mà chúng cũng có thành phần hóa học giống nhau.
Kích thước và hình dạng của Dải Ngân Hà từ lâu đã là chủ đề nghiên cứu sôi nổi của các nhà thiên văn học. Các nhà thiên văn học ban đầu đã cố gắng đo kích thước và hình dạng của Dải Ngân Hà bằng cách quan sát các ngôi sao và cụm sao trên bầu trời đêm.
Nhưng với những tiến bộ công nghệ, chẳng hạn như việc sử dụng kính viễn vọng và máy dò vệ tinh, các nhà thiên văn học đã có thể đo kích thước của Dải Ngân Hà chính xác hơn.
Ví dụ, sử dụng kính viễn vọng CHEOPS của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu, các nhà khoa học có thể đo khối lượng và sự phân bố mật độ của Dải Ngân Hà. Trong những năm gần đây, các nhà thiên văn học cũng đã sử dụng kỹ thuật "thị sai trôi dạt" để đo chuyển động của các đám mây khí hydro và các ngôi sao ở khu vực trung tâm thiên hà.
Phần lớn sao có trong thiên hà ta đang sống có thể được chia thành hai loại khác biệt hoàn toàn về thành phần hóa học. Nhóm đầu tiên chứa những chất có nhiều trong nhóm nguyên tố α (alpha), bao gồm oxy, megie, silicon, sulphur, canxi và titan. Nhóm thứ hai chứa chất ít thấy trong nhóm nguyên tố α hơn, thường thấy xuất hiện trong sắt. Hai nhóm tách biệt cho thấy có gì đó bất thường đã diễn ra trong quá trình hình thành Dải Ngân Hà.
Có hy vọng nào cho con người đi ra khỏi Dải Ngân Hà không?
Kích thước và cấu trúc của Dải Ngân Hà có tác động rất lớn đến hoạt động khám phá của con người. Con người luôn mơ ước được đến các thiên hà khác, nhưng liệu chúng ta có thể thực sự rời khỏi Dải Ngân Hà? Đây là một câu hỏi rất thú vị và rất phức tạp.
Đầu tiên, chúng ta cần giải quyết vấn đề làm thế nào để vượt ra ngoài thiên hà. Từ quan điểm vật lý, chúng ta cần một cách để di chuyển nhanh hơn tốc độ ánh sáng.
Dải Ngân Hà là một thiên hà có dạng đĩa xoắn ốc. Khoảng 2/3 số thiên hà được biết đến là có dạng xoắn ốc, và 2/3 trong số các thiên hà xoắn ốc có dạng đĩa; vậy nên Ngân Hà là một thiên hà có hình dạng khá phổ biến trong vũ trụ.
Điều này dường như là không thể vì theo thuyết tương đối của Einstein, tốc độ ánh sáng là tốc độ nhanh nhất trong vũ trụ. Cho đến nay, các nhà khoa học vẫn chưa phát hiện ra thứ gì nhanh hơn tốc độ ánh sáng. Vì vậy, chúng ta không thể trực tiếp vượt ra ngoài Dải Ngân Hà ở thời điểm hiện tại.
Tuy nhiên, chúng ta có thể sử dụng một số "thủ thuật" để đạt được mục tiêu này. Một phương pháp chính là sử dụng trạng thái tương tự như giấc ngủ để rút ngắn thời gian di chuyển. Cách tiếp cận này được gọi là công nghệ "ngủ đông".
Không chỉ chứa đựng những vật thể to lớn, trung tâm Dải Ngân Hà còn là nơi xảy ra rất nhiều hiện tượng thú vị - những ngôi sao đang chết dần bên cạnh những ngôi sao mới hình thành, nối tiếp nhau, tạo thành một vòng tuần hoàn vô tận của cuộc sống.
Trong thời gian ngủ đông, cơ thể con người ở trạng thái trao đổi chất cực thấp, tương tự như quá trình ngủ đông của động vật. Điều này có nghĩa là chúng ta có thể giảm lượng thức ăn và nước uống mà con người cần, đồng thời làm chậm các chức năng của cơ thể con người.
Điều này sẽ làm cho việc du hành vũ trụ đường dài trở nên khả thi hơn. Ngoài ra, con người có thể sử dụng các phương tiện vũ trụ để tiến hành nghiên cứu và thu thập dữ liệu từ các thiên hà khác, đây cũng là một cách để rời khỏi thiên hà.
Nhìn chung, mặc dù hiện tại con người chưa thể vượt ra ngoài Dải Ngân Hà, nhưng các nhà khoa học vẫn không ngừng nỗ lực để giải quyết vấn đề này. Bằng cách sử dụng các công nghệ mới và phát triển các phương pháp điều hướng mới, chúng ta có thể có cơ hội rời khỏi thiên hà.
Mặc dù các ngôi sao được hình thành và chết đi liên tục trong Dải Ngân Hà, nhưng số lượng chúng lại khá hằng định – khoảng 100 tỉ ngôi sao. Và dựa trên những nghiên cứu mới, người ta tin rằng có ít nhất một hành tinh quay xung quanh một ngôi sao, thậm chí là nhiều hơn. Nói cách khác, trong Dải Ngân Hà tồn tại khoảng 100 tỉ đến 200 tỉ hành tinh.
Dải Ngân Hà là một thiên hà bí ẩn và khổng lồ, và con người đã có một lịch sử lâu dài khám phá nó. Khi công nghệ tiếp tục được cải thiện, giờ đây chúng ta đã hiểu chính xác hơn về kích thước và hình dạng của Dải Ngân Hà.
Tuy nhiên, việc chúng ta rời khỏi thiên hà này vẫn là một câu hỏi chưa có lời giải. Mặc dù hiện tại chúng ta không thể trực tiếp vượt ra ngoài Dải Ngân hà, nhưng con người có thể đạt được mục tiêu này thông qua việc sử dụng chế độ ngủ đông hoặc các thủ thuật khác. Trong tương lai, chúng ta có thể giải quyết vấn đề này và khám phá các thiên hà xa hơn.