Chuyển động của các ngôi sao trong Đám mây Magellan nhỏ - được tiết lộ bởi đài thiên văn vũ trụ Gaia - xác nhận rằng thiên hà vệ tinh nhỏ này của Dải Ngân hà của chúng ta đã va chạm trong quá khứ với người hàng xóm lớn hơn.
Video ở trên mô phỏng sự tương tác giữa Đám mây Magellan Nhỏ và Đám mây Magellan Lớn, bắt đầu từ 1 tỷ năm trước. Nó cho thấy một vụ va chạm khoảng 100 triệu năm trước. Và thực sự các nhà thiên văn học bây giờ nghĩ rằng điều này đã xảy ra.
Chỉ vài năm trước, nhà thiên văn học Gurtina Besla tại Đại học Arizona đã sử dụng máy tính để mô hình hóa những gì sẽ xảy ra nếu, trong quá khứ, các đám mây Magellan lớn và nhỏ va chạm. Các mô phỏng ở trên đến từ công việc của cô. Cô và nhóm của mình dự đoán vào thời điểm đó rằng một vụ va chạm trực tiếp sẽ gây ra khu vực phía đông nam của Đám mây Magellan nhỏ - mà các nhà thiên văn học gọi là cái cánh - để di chuyển về phía Đám mây Magellan Lớn. Mặt khác, nếu hai thiên hà đơn giản truyền qua gần nhau, các ngôi sao Cánh phải di chuyển theo hướng vuông góc. Tuần trước (25 tháng 10 năm 2018) - nhờ đài quan sát vũ trụ ESA Lừa Gaia - các nhà thiên văn học Michigan đã có thể xác nhận rằng những gì Besla và nhóm dự đoán thực tế đang xảy ra. Cái cánh Là di chuyển ra khỏi cơ thể chính của Magellanic nhỏ. Họ cho biết quan sát này cung cấp:
Bằng chứng rõ ràng đầu tiên là các đám mây Magellanic nhỏ và lớn gần đây đã va chạm.
Các đám mây Magellanic, có thể nhìn thấy từ Trái đất Nam bán cầu, được biết đến là các thiên hà vệ tinh nhỏ của Dải Ngân hà của chúng ta. Chúng nằm cách nhau không xa trên vòm vòm bầu trời. Chuyển động của các ngôi sao trong Đám mây nhỏ hơn cung cấp bằng chứng cho vụ va chạm, nhưng chúng tôi đã không có dữ liệu về các chuyển động này trước Gaia, nơi phát hành dữ liệu thứ hai là vào tháng Tư năm ngoái. Các nhà thiên văn học đã khai thác dữ liệu Gaia để tìm hiểu tất cả các loại hiểu biết thú vị về thiên hà của chúng ta và khu vực không gian của nó, và bây giờ ở đây là một cái khác. Nhà thiên văn học Sally Oey của Đại học Michigan, tác giả chính của nghiên cứu, cho biết:
Đây thực sự là một trong những kết quả thú vị của chúng tôi. Bạn thực sự có thể thấy rằng Cánh là khu vực riêng biệt của riêng mình mà Di chuyển ra khỏi phần còn lại của Đám mây Magellan nhỏ.
Oey và các đồng nghiệp đã công bố kết quả của họ trong Tạp chí Vật lý thiên văn.
Thiên văn Justin Ng đã thu hút tầm nhìn của thiên hà vào dải ngân hà của chúng ta, ngôi sao sáng Canopus và các đám mây Magellan lớn và nhỏ khi mặt trời mọc, vào tháng 9 năm 2013, trên Núi Java Java Bromo. Đọc thêm về hình ảnh này.
Một tuyên bố từ Đại học Michigan đã mô tả một số quy trình mà các nhà thiên văn học đã sử dụng để thực hiện khám phá của họ:
Cùng với một nhóm nghiên cứu quốc tế, Oey và nhà nghiên cứu đại học Johnny Dorigo Jones đang kiểm tra SMC để tìm ra những ngôi sao 'runaway, hay những ngôi sao đã bị đẩy ra khỏi các cụm trong SMC. Để quan sát thiên hà này, họ đã sử dụng một bản phát hành dữ liệu gần đây từ Gaia Sự
Gaia được thiết kế để hình ảnh các ngôi sao nhiều lần trong một vài năm để vẽ chuyển động của chúng trong thời gian thực. Bằng cách đó, các nhà khoa học có thể đo lường cách các ngôi sao di chuyển trên bầu trời.
Nghệ sĩ khái niệm của Gaia trong không gian. Hình ảnh qua D. DUCROS / ESA.
Oey nói:
Chúng tôi đã nhìn vào những ngôi sao trẻ rất lớn, nóng bỏng - những ngôi sao nóng nhất, tỏa sáng nhất, khá hiếm. Vẻ đẹp của Đám mây Magellan Nhỏ và Đám mây Magellan Lớn là chúng tự tạo ra các thiên hà của chúng, vì vậy chúng tôi đã nhìn vào tất cả các ngôi sao lớn trong một thiên hà.
Việc kiểm tra các ngôi sao trong một thiên hà duy nhất giúp các nhà thiên văn học theo hai cách, các nhà nghiên cứu cho biết. Đầu tiên, nó cung cấp một mẫu sao hoàn chỉnh về mặt thống kê trong một thiên hà mẹ. Thứ hai, điều này mang lại cho các nhà thiên văn một khoảng cách đồng đều đến tất cả các ngôi sao, giúp họ đo vận tốc cá nhân. Dorigo Jones nói:
Thật khó để Gaia có được những chuyển động thích hợp của những ngôi sao này. Những chuyển động này chứa mọi thứ chúng tôi nhìn vào. Ví dụ, nếu chúng ta quan sát ai đó đang đi trong cabin của một chiếc máy bay đang bay, chuyển động mà chúng ta thấy có chứa chuyển động của máy bay, cũng như chuyển động chậm hơn nhiều của người đi bộ.
Vì vậy, chúng tôi đã loại bỏ chuyển động số lượng lớn của toàn bộ Đám mây Magellan nhỏ để tìm hiểu thêm về vận tốc của từng ngôi sao. Chúng tôi rất quan tâm đến vận tốc của từng ngôi sao vì chúng tôi đang cố gắng tìm hiểu các quá trình vật lý xảy ra trong đám mây.
Oey và Dorigo Jones nghiên cứu các ngôi sao chạy trốn để xác định cách chúng bị đẩy ra khỏi các cụm này. Trong một cơ chế, được gọi là kịch bản siêu tân tinh nhị phân, một ngôi sao trong cặp nhị phân bị ràng buộc bởi lực hấp dẫn, phát nổ như một siêu tân tinh, đẩy ngôi sao kia giống như súng cao su. Cơ chế này tạo ra các sao nhị phân phát ra tia X.