Mặt trời xuất hiện do va chạm thiên hà

Từ hàng tỷ năm nay, thiên hà lùn lân cận SagDEG định hình cho Dải Ngân hà. Sau mỗi lần thiên hà lùn này tiến đến gần thiên hà của chúng ta, xuất hiện những nhiễu loạn đột ngột.

Thiên hà SagDEG rơi vào Dải Ngân hà 3 lần.

Các nhà khoa học cho rằng, sự ra đời của Mặt trời, sự hình thành Thái Dương hệ và sau đó là sự xuất hiện sự sống trên Trái đất có thể là kết quả của một trong những lần thiên hà lùn SagDEG tiến đến gần.

Thiên hà lùn SagDEG (Sagittarius Dwarf Elliptical Galaxy) là thiên hà vệ tinh gần nhất của Dải Ngân hà. Thỉnh thoảng, nó đi xuyên qua đĩa Ngân hà. Khi đó, quỹ đạo của nó xung quanh nhân thiên hà thu hẹp lại, do kết quả tác động của các lực hấp dẫn.

Các nhà thiên văn học ước tính rằng, vụ va chạm tiếp theo sẽ diễn ra sau khoảng 10 tỷ năm nữa.

Va chạm 2 thiên hà

Trong các nghiên cứu mới đây, các nhà khoa học cho rằng, thiên hà SagDEG gây ảnh hưởng lớn đến chuyển động của các ngôi sao trong Dải Ngân hà. Một số nhà khoa học còn khẳng định, cấu trúc xoắn đồ sộ của Dải Ngân hà có thể là kết quả của ít nhất 3 lần va chạm của 2 thiên hà trong khoảng thời gian 6 tỷ năm trở lại đây.

Thiên hà SagDEG mới được phát hiện vào những năm 90 thế kỷ trước. Đó là kết quả của việc nó nằm “ở phía bên kia” của Dải Ngân hà. Các đám mây bụi và khí gây khó khăn cho quan sát thiên hà lùn từ vị trí Trái đất. Cách đây chưa lâu, người ta còn cho rằng, thiên hà lùn này khá nhỏ nên không thể gây ảnh hưởng đến Dải Ngân hà.

Tuy nhiên, những nghiên cứu mới dựa trên các dữ liệu do Kính thiên văn không gian Gaia (của Cơ quan Vũ trụ châu Âu ESA) thu thập đã làm thay đổi quan điểm này. Các phân tích thực hiện trong thời gian gần đây cho thấy, các va chạm xảy ra trong quá trình thiên hà lùn SagDEG di chuyển qua đĩa Dải Ngân hà dẫn tới sự hình thành các ngôi sao. Một trong các sự kiện đó là sự hình thành Mặt trời của chúng ta từ khoảng 4,7 tỷ năm về trước.

Trùng hợp ngẫu nhiên?

“Từ các mô hình hiện có, chúng ta có thể thấy thiên hà SagDEG rơi vào Dải Ngân hà 3 lần: Đầu tiên là thời điểm 5 – 6 tỷ năm trước; sau đó khoảng 2 tỷ năm về trước và “cuộc gặp gỡ” cuối cùng diễn ra khoảng 1 tỷ năm trước” – nhà khoa học Tomás Ruiz-Lara ở Viện Vật lý thiên văn Canarias (IAC) trên đảo Tenerife (Tây Ban Nha), cho biết.

Tiến sĩ Tomás Ruiz-Lara đã sử dụng khá nhiều thông tin về chuyển động và thành phần các ngôi sao do Kính thiên văn không gian Gaia cung cấp. “Khi phân tích các dữ liệu của Gaia liên quan đến Dải Ngân hà, chúng tôi tìm thấy 3 chu kỳ tăng cường hình thành sao, đạt đỉnh vào các thời điểm 5,7 tỷ năm trước, 1,9 tỷ năm trước và 1 tỷ năm trước. Các thời điểm này tương ứng với thời điểm thiên hà lùn SagDEG di chuyển xuyên qua đĩa Ngân hà” – ông Ruiz-Lara nhấn mạnh.

Sự kiện một thiên hà đi xuyên qua thiên hà khác có thể để lại một lỗ lớn, mà các nhà khoa học gọi là “chiếc nhẫn lửa vũ trụ”. Tuy nhiên, kích thước thiên hà SagDEG và góc va chạm, thật may mắn, đã không gây ra thảm cảnh lớn.

Sự hình thành sao

Các nhà khoa học đã quan sát độ sáng, khoảng cách và màu sắc các ngôi sao trong khu vực có bán kính khoảng 6.500 năm ánh sáng xung quanh Mặt trời, đồng thời họ so sánh các dữ liệu này với các mô hình tiến hóa sao.

“Sau giai đoạn khốc liệt ban đầu của sự hình thành sao, Dải Ngân hà đạt tới trạng thái cân bằng, trong đó các ngôi sao hình thành đều đặn, đẳng hướng. Sự tham gia đột ngột của thiên hà SagDEG làm rối loạn trạng thái cân bằng, khiến cho tất cả các khí và bụi vốn bất động trong Dải Ngân hà bắt đầu hành xử tương tự như sóng trên mặt nước”, ông Ruiz-Lara giải thích.

Trong một số khu vực của Dải Ngân hà, các “nếp nhăn” này dẫn tới hiện tượng hình thành mật độ khí và bụi cao hơn, trong khi ở những khu vực khác lại không còn khí và bụi. Mật độ vật chất cao ở một số khu vực làm khởi động quá trình hình thành sao.

Mặt trời ra đời

“Có vẻ như là SagDEG không chỉ hình thành cấu trúc và ảnh hưởng đến chuyển động của các ngôi sao trong Dải Ngân hà, mà còn kích thích sự chuyển động này. Một phần khá lớn vật chất sao của Dải Ngân hà đã hình thành trong kết quả tương tác với thiên hà lùn SagDEG” – nhà khoa học nữ Carme Gallart, đồng tác giả công trình nghiên cứu, cho biết như vậy.

Rất có thể Mặt trời và Thái Dương hệ không xuất hiện nếu như thiên hà SagDEG không bị “cầm tù” bởi trường hấp dẫn của Dải Ngân hà.

“Mặt trời xuất hiện vào lúc các ngôi sao hình thành trong Dải Ngân hà khi thiên hà SagDEG xuyên qua lần đầu tiên. Chúng ta không biết đám mây khí và bụi cụ thể nào biến đổi thành Mặt trời. Tuy nhiên, đây là kịch bản có thể chấp nhận được, bởi vì tuổi của Mặt trời cũng tương đương tuổi của ngôi sao hình thành do kết quả của va chạm với SagDEG” – bà Gallart nhấn mạnh.

Các vụ va chạm lấy đi một phần khí và bụi của thiên hà SagDEG. Các dữ liệu cho thấy, thiên hà lùn này có thể đi xuyên qua Dải Ngân hà chưa lâu, chỉ trong vòng vài trăm triệu năm về trước.