Bản đồ 3D chi tiết về trung tâm dải Ngân hà

Bằng các dữ liệu từ các kính thiên văn của European Southern Observatory, các nhà thiên văn học dự định xây dựng một bản đồ 3D hình ảnh của trung tâm dải thiên hà của chúng ta – dải Ngân Hà. Đó là một đám mây khổng lồ, chứa hơn 10 tỉ ngôi sao lớn bé, cách Trái Đất của chúng ta 27 nghìn năm ánh sáng. Mặc dù khoảng cách xa như vậy, nhưng những nghiên cứu mới đây đã giúp các nhà khoa học khẳng định thêm về nguồn gốc cũng như cấu trúc của vùng này.

 

Vấn đề chính ta gặp phải ở đây, là những đám mây bụi khí ngăn cản tầm nhìn từ Trái Đất đến các thiên thể ở trung tâm dải Ngân Hà. Đây là vấn đề thường gặp, nhất là khi quan sát những khu vực có nhiều ngôi sao mới hình thành, vì những đám bụi đó chính là thành phần cấu tạo nên các ngôi sao mới.

Giải quyết vấn đề

Chỉ có một lượng nhỏ ánh sáng có thể truyền qua được đám mây kia, do vậy, các nhà thiên văn học buộc phải sử dụng các tia sáng có bước sóng dài hơn, như tia hồng ngoại, để có thể nhận được dữ liệu chính xác và đáng tin cậy hơn.

 

Thay vì dựa vào những dữ liệu của ánh sáng nhìn thấy, nghiên cứu mới đây lại tập trung vào những tia sáng có bước sóng cận hồng ngoại từ những ngôi sao red clump giant – sao khổng lồ đỏ, sử dụng chúng như những “ngọn nến chuẩn” – standard candle (một thuật ngữ ám chỉ một vật nào đó với độ sáng xác định). Khi biết được độ sáng tuyệt đối của ngôi sao, chúng ta sẽ có thể tính được khoảng cách giữa Trái Đất và ngôi sao đó đựa vào độ sáng của sao khi quan sát từ Trái Đất.

Sao khổng lồ đỏ là một ứng cử viên tuyệt vời để làm mốc dựa vào độ sáng của nó. Người ta đã quan sát được rất nhiều ngôi sao khổng lồ đỏ, khoảng cách từ chúng đến Trái Đất đủ gần để có thể tính toán được độ sáng chính xác, và rất nhiều trong số đó nằm ở bên trong trung tâm Ngân Hà.

 

Đội đầu tiên, thuộc Học viện MAX Planck Institute for Extraterrestrial Physics (MPE) tại Đức, đã sử dụng những dữ liệu từ kính thiên văn VISTA để xác định được 22 triệu sao khổng lồ đỏ.

Mặc dù, trong quá khứ, người ta thường sử dụng các loại sao để đo đạc về phần lồi của dải Ngân hà, tuy nhiên, qua các dữ liệu phong phú từ kính thiên văn VISTA đã cho phép các nhà thiên văn học dựng nên được hình ảnh rõ ràng hơn, xác định được cả những ngôi sao với độ sáng thấp hơn hàng chục lần so với trước đây.

 

“Khi xác định được sự phân bố của các vì sao, chúng ta hoàn toàn có thể tạo nên một bản đồ ba chiều về vùng trung tâm dải Ngân hà” theo Ortwin Gerhard, người đứng đầu nhóm cho biết. “Đây là lần đầu tiên, một bản đồ về các vì sao được tạo ra mà không phải dựa trên bất kì một giả thiết nào”.

Những khám phá tương đồng

Đội nghiên cứu thứ hai, đứng đầu là Tiến sĩ người Chi-lê Sergio Vásquez đã tiến hành một nghiên cứu tương tự, tuy nhiên thay vì sử dụng phương pháp đo độ sáng, họ tập trung vào chuyển động của các vì sao trong khu vực đó.

 

Nghiên cứu này tập trung vào hai bộ hình ảnh từ kính viễn vọng MPG/ESO 2.2m, được chụp từ 11 năm trước. Nhóm đã đo đạc những chuyển động nhỏ nhất từ các vì sao được chọn sẵn ở vùng trung tâm Ngân hà, kết hợp với các dữ liệu từ các chuyển động về gần hay ra xa của các vì sao so với Trái Đất, để tạo nên một bản đồ 3D của cấu trúc vùng trung tâm Ngân hà. Kết quả của nghiên cứu này, đã giúp bổ sung và làm vững thêm kết quả nghiên cứu của đội thứ nhất.

Khi kết hợp hai công trình nghiên cứu này, chúng ta có được một bức tranh rõ ràng hơn về cấu trúc vùng trung tâm dải Ngân hà. Gerhard đã bình luận thêm về ý nghĩa của nghiên cứu, rằng “Chúng tôi mong rằng kết quả này sẽ giúp tiếp cận gần hơn đến việc hiểu rõ cấu trúc và sự phát triển của khu vực này, để rồi chúng ta sẽ hiểu thêm về sự cấu thành các ngôi sao…”

Bạn có thể tham khảo bức hình 9 gigapixel được đăng tải vào tháng 10/2012. Đây là một bức ảnh hai chiều về vùng trung tâm Ngân hà với hơn 84 triệu sao.

Tham khảo: Gizmag.