Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Vật chất tối bị thiếu trong một số thiên hà nhất định có thể được giải thích do tác động của sự gián đoạn thủy triều: lực hấp dẫn của một thiên hà khổng lồ lân cận, theo nghĩa đen, xé nát thiên hà nhỏ hơn.
Vật chất tối bị thiếu trong một số thiên hà nhất định có thể được giải thích do tác động của sự gián đoạn thủy triều: lực hấp dẫn của một thiên hà khổng lồ lân cận, theo nghĩa đen, xé nát thiên hà nhỏ hơn.
Vào năm 2018, một nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế sử dụng Kính viễn vọng Không gian Hubble của NASA / ESA và một số đài quan sát khác đã lần đầu tiên phát hiện ra một thiên hà trong khu vực vũ trụ của chúng ta đang thiếu phần lớn vật chất tối của nó. Việc phát hiện ra thiên hà NGC 1052-DF2 này là một bất ngờ đối với các nhà thiên văn học, vì người ta hiểu rằng vật chất tối là thành phần quan trọng trong các mô hình hình thành và tiến hóa thiên hà hiện nay. Trên thực tế, nếu không có sự hiện diện của vật chất tối, khí nguyên thủy sẽ thiếu đủ lực hấp dẫn để bắt đầu sụp đổ và hình thành các thiên hà mới. Một năm sau, một thiên hà khác không có vật chất tối được phát hiện, NGC 1052-DF4, tiếp tục gây ra các cuộc tranh luận gay gắt giữa các nhà thiên văn học về bản chất của những vật thể này.
Giờ đây, dữ liệu mới của Hubble đã được sử dụng để giải thích lý do đằng sau việc mất tích vật chất tối trong NGC 1052-DF4, nằm cách chúng ta 45 triệu năm ánh sáng. Mireia Montes của Đại học New South Wales ở Úc đã dẫn đầu một nhóm các nhà thiên văn quốc tế nghiên cứu thiên hà bằng cách sử dụng hình ảnh quang học sâu. Họ phát hiện ra rằng vật chất tối bị thiếu có thể được giải thích do ảnh hưởng của sự gián đoạn thủy triều. Lực hấp dẫn của thiên hà khổng lồ lân cận NGC 1035 đang xé nát NGC 1052-DF4. Trong quá trình này, vật chất tối bị loại bỏ, trong khi các ngôi sao cảm nhận được ảnh hưởng của sự tương tác với thiên hà khác ở giai đoạn sau.
Cho đến nay, việc loại bỏ vật chất tối theo cách này vẫn bị các nhà thiên văn học giấu kín vì nó chỉ có thể được quan sát bằng cách sử dụng các hình ảnh cực sâu có thể tiết lộ các đặc điểm cực kỳ mờ nhạt. Montes giải thích: “Chúng tôi đã sử dụng Hubble theo hai cách để phát hiện ra rằng NGC 1052-DF4 đang trải qua một sự tương tác. “Điều này bao gồm việc nghiên cứu ánh sáng của thiên hà và sự phân bố của các cụm sao trong thiên hà.”
Nhờ độ phân giải cao của Hubble, các nhà thiên văn học có thể xác định được quần thể cụm sao cầu của thiên hà. Kính thiên văn Gran Telescopio Canarias (GTC) 10,4 mét và kính viễn vọng IAC80 ở quần đảo Canary của Tây Ban Nha cũng được sử dụng để bổ sung cho các quan sát của Hubble bằng cách nghiên cứu thêm dữ liệu.
Thành viên nhóm nghiên cứu Raúl Infante-Sainz của Instituto de Astrofísica de Canarias ở Tây Ban Nha giải thích: “Chỉ dành nhiều thời gian để quan sát vật thể là chưa đủ, nhưng việc xử lý dữ liệu cẩn thận là rất quan trọng. “Do đó, điều quan trọng là chúng tôi không chỉ sử dụng một kính viễn vọng / thiết bị mà còn sử dụng nhiều kính viễn vọng (cả trên mặt đất và không gian) để thực hiện nghiên cứu này. Với độ phân giải cao của Hubble, chúng tôi có thể xác định các cụm cầu và sau đó bằng phép đo quang GTC chúng tôi có được các đặc tính vật lý. “
Các cụm hình cầu được cho là hình thành trong các đợt hình thành sao cường độ cao tạo hình các thiên hà. Kích thước nhỏ gọn và độ sáng của chúng khiến chúng có thể dễ dàng quan sát, và do đó chúng là những thực thể theo dõi tốt các đặc tính của thiên hà chủ của chúng. Bằng cách này, bằng cách nghiên cứu và mô tả đặc điểm phân bố không gian của các cụm trong NGC 1052-DF4, các nhà thiên văn có thể phát triển cái nhìn sâu sắc về trạng thái hiện tại của chính thiên hà. Sự liên kết của các cụm này cho thấy chúng đang bị “tước” khỏi thiên hà chủ và điều này hỗ trợ kết luận rằng sự gián đoạn thủy triều đang xảy ra.
Bằng cách nghiên cứu ánh sáng của thiên hà, các nhà thiên văn học cũng tìm thấy bằng chứng về các đuôi thủy triều, được hình thành từ vật chất di chuyển khỏi NGC 1052-DF4. Điều này hỗ trợ thêm cho kết luận rằng đây là một sự kiện gián đoạn. Phân tích bổ sung kết luận rằng các phần trung tâm của thiên hà vẫn còn nguyên và chỉ khoảng 7% khối lượng sao của thiên hà được lưu trữ trong các đuôi thủy triều này. Điều này có nghĩa là vật chất tối, vốn ít tập trung hơn các ngôi sao, trước đây và được ưu tiên loại bỏ khỏi thiên hà, và bây giờ thành phần sao bên ngoài cũng bắt đầu bị loại bỏ.
Thành viên nhóm nghiên cứu Ignacio Trujillo thuộc Instituto de Astrofísica de Canarias ở Tây Ban Nha giải thích: “Kết quả này là một dấu hiệu tốt cho thấy, trong khi vật chất tối của thiên hà bị bốc hơi khỏi hệ thống, thì các ngôi sao mới bắt đầu chịu cơ chế gián đoạn. “Theo thời gian, NGC 1052-DF4 sẽ bị hệ thống lớn xung quanh NGC 1035 ăn thịt đồng loại, với ít nhất một số ngôi sao của chúng trôi nổi tự do trong không gian sâu.”
Việc phát hiện ra bằng chứng hỗ trợ cho cơ chế của sự gián đoạn thủy triều như lời giải thích cho việc mất tích vật chất tối của thiên hà không chỉ giải một bài toán hóc búa về thiên văn mà còn mang lại sự nhẹ nhõm cho các nhà thiên văn học. Nếu không có nó, các nhà khoa học sẽ phải đối mặt với việc phải điều chỉnh lại sự hiểu biết của chúng ta về định luật hấp dẫn.
Montes nói thêm: “Khám phá này dung hòa kiến thức hiện có về cách các thiên hà hình thành và phát triển với mô hình vũ trụ thuận lợi nhất.”
Nguồn truyện:
Tài liệu do NASA / Trung tâm bay vũ trụ Goddard cung cấp . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa về kiểu dáng và độ dài.
Đa phương tiện liên quan :