Thiên hà "ăn" nhau để lớn lên

Thiên hà lớn ăn thiên hà nhỏ hoặc va vào các thiên hà lớn khác để tạo thành một thiên hà đồ sộ hơn.

Các nhà thiên văn của đại học Utah đã khám phá ra rằng trung tâm của những thiên hà lớn nhất đang ngày càng "dày đặc" hơn. Đây có thể là bằng chứng về những vụ va chạm và hợp thành của những thiên hà lớn với khoảng 100 tỉ ngôi sao.

"Chúng tôi phát hiện ra rằng trong suốt 6 tỉ năm qua, vật chất tạo thành các thiên hà lớn đang tập trung về tâm của các thiên hà đó. Đây là minh chứng cho thấy các thiên hà lớn đang va chạm để gộp thành các thiên hà lớn hơn", nhà thiên văn học Adam Bolton, tác giả của nghiên cứu cho biết.

"Đa số nghiên cứu gần đây đều xác định rằng các thiên hà lớn phát triển bằng cách ăn nhiều thiên hà nhỏ", ông nói thêm, "Chúng tôi cho rằng những vụ va chạm giữa các thiên hà lớn cũng quan trọng như quá trình đó".

Theo nhiều nghiên cứu, thiên hà mở rộng quy mô nhờ ăn các thiên hà nhỏ hơn.

Nghiên cứu mới đăng trên đặc san The Astrophysical Journal được thực hiện bởi nhóm của Bolton từ trung tâm Sloan Digital Sky Survey - III. Họ sử dụng kính thiên văn quang học 2,5m tại Apache Point và kính thiên văn không gian Hubble để quan sát và phân tích, tập trung vào sự tương tác lực hấp dẫn trong những thiên hà nằm giữa Trái đất và các thiên hà xa hơn nữa. Lực hấp dẫn của một thiên hà đã bẻ cong ánh sáng phát ra từ một thiên hà xa hơn.

Kích cỡ của vòng ánh sáng được sử dụng để xác định quy mô của thiên hà thấu kính còn tốc độ của sao thì được dùng để tính toán độ dày đặc của nó.

Nghiên cứu này được tiến hành với thiên hà elip, loại thiên hà lớn nhất, đồ sộ nhất, chứa tới 100 tỉ ngôi sao. "Chúng là kết quả từ các vụ va chạm và hợp thành của các thế hệ thiên hà trước đó. Có lẽ phải tới hàng trăm vụ va chạm từng xảy ra", ông Bolton nói.

Dù theo nhiều nghiên cứu gần đây, thiên hà elip trở nên to lớn là bởi chúng đã "ăn" các thiên hà nhỏ hơn nhưng mô phỏng trên máy tính của Bolton cho thấy chỉ những vụ va chạm giữa thiên hà lớn mới có thể làm tăng độ dày đặc ở tâm thiên hà.

Theo nghiên cứu mới, các vụ va chạm giữa 2 thiên
hà lớn làm khối lượng ở tâm thiên hà tăng lên.

Khi một thiên hà nhỏ hợp vào thiên hà lớn, nó sẽ bị lực hấp dẫn tách rời ra. Những ngôi sao của nó sẽ không nằm ở trung tâm mà tồn tại ở rìa ngoài của thiên hà.

"Tuy nhiên, nếu bạn có 2 thiên hà ngang nhau về kích cỡ, chúng sẽ xuyên vào tâm của nhau khi bị va chạm nên khối lượng ở trung tâm của nó sẽ gia tăng", Bolton giải thích.

Ông tin rằng những vụ va chạm giữa các thiên hà lớn lí giải vì sao khối lượng tập chung của chúng ngày càng gia tăng. Trong khi đó, hiện tượng thiên hà ăn các thiên hà nhỏ hơn là lí do làm giảm bớt ánh sáng sao từ tâm thiên hà.

Nghiên cứu mới cũng cho rằng các vụ va chạm giữa thiên hà lớn là "va chạm khô" - nghĩa là các thiên hà đó đã mất một lượng lớn khí bởi đa phần khí đã cô lại để tạo thành sao.