Homelander The Seven
I will laser every f****** one of you!
Vụ va chạm giữa thiên hà Milky Way và "người hàng xóm" lớn nhất là thiên hà Andromeda dự kiến xảy ra trong khoảng 4,5 tỷ năm nữa, là một kịch bản đã được các nhà thiên văn học dự đoán từ năm 1912. Tuy nhiên, một nghiên cứu mới đây cho thấy khả năng xảy ra cuộc "đụng độ" thiên hà được mệnh danh là "Milkomeda" có thể thấp hơn so với những gì chúng ta vẫn nghĩ.
Thoạt nhìn, có vẻ như bộ đôi thiên hà này – cách nhau khoảng 2,5 triệu năm ánh sáng – đang trên một quỹ đạo va chạm không thể tránh khỏi. Milky Way và Andromeda đang lao về phía nhau với tốc độ khoảng 223.694 dặm một giờ (100 km một giây).
Tuy nhiên, Nhóm Địa phương (Local Group), hay "góc vũ trụ" của chúng ta, bao gồm 100 thiên hà nhỏ hơn đã được biết đến. Một nhóm các nhà thiên văn học đã tính đến một số thiên hà lớn nhất trong số đó, bao gồm Đám Mây Magellan Lớn (Large Magellanic Cloud - LMC) và M33 (thiên hà Tam Giác - Triangulum galaxy), để xem chúng có thể đóng vai trò quan trọng như thế nào trên "bàn cờ" tương lai của thiên hà chúng ta trong 10 tỷ năm tới.
Sau khi tính đến lực hấp dẫn của các thiên hà trong Nhóm Địa phương và chạy 100.000 mô phỏng sử dụng dữ liệu mới từ kính thiên văn không gian Hubble và Gaia, nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng chỉ có khoảng 50% khả năng xảy ra va chạm giữa Milky Way và Andromeda trong 10 tỷ năm tới. Nghiên cứu được công bố vào thứ Hai trên tạp chí Nature Astronomy cũng cho biết chỉ có khoảng 2% khả năng các thiên hà sẽ va chạm trong vòng 4 đến 5 tỷ năm tới như dự đoán trước đây.
Các tác giả nghiên cứu cho biết 1 vụ sáp nhập giữa thiên hà Milky Way và Andromeda sẽ phá hủy cả hai, cuối cùng biến 2 cấu trúc xoắn ốc thành 1 thiên hà hình elip kéo dài. Các vụ va chạm giữa thiên hà khác đã được biết là tạo ra "pháo hoa vũ trụ, khi khí, bị đẩy về trung tâm của tàn dư sáp nhập, nuôi sống một lỗ đen trung tâm phát ra một lượng lớn bức xạ, trước khi không thể đảo ngược được rơi vào lỗ đen," đồng tác giả nghiên cứu Carlos Frenk, giáo sư tại Đại học Durham ở Anh, cho biết.
"Cho đến nay chúng ta vẫn nghĩ rằng đây là số phận đang chờ đợi thiên hà Milky Way của chúng ta," Frenk nói. "Bây giờ chúng ta biết rằng có một cơ hội rất tốt để chúng ta có thể tránh được số phận đáng sợ đó." Tuy nhiên, các tác giả nghiên cứu cho biết có nhiều yếu tố chưa xác định khiến việc dự đoán số phận cuối cùng của thiên hà chúng ta trở nên khó khăn. Và, Frenk cảnh báo, Milky Way có nguy cơ va chạm với LMC cao hơn trong vòng 2 tỷ năm tới, điều này có thể làm thay đổi cơ bản thiên hà của chúng ta.
LMC quay quanh Milky Way, trong khi M33 là một vệ tinh của Andromeda. Khối lượng của LMC chỉ bằng khoảng 15% khối lượng của Milky Way. Nhưng nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng thiên hà vệ tinh này có một lực hấp dẫn, vuông góc với Andromeda, làm thay đổi chuyển động của Milky Way đủ để giảm khả năng sáp nhập giữa hai thiên hà khổng lồ. Trường hợp tương tự cũng xảy ra với M33.
"Khối lượng tăng thêm của thiên hà vệ tinh M33 của Andromeda kéo Milky Way về phía nó một chút," tác giả chính Tiến sĩ Till Sawala của nghiên cứu, nhà thiên văn học tại Đại học Helsinki ở Phần Lan, cho biết. "Tuy nhiên, chúng tôi cũng chỉ ra rằng LMC kéo Milky Way ra khỏi mặt phẳng quỹ đạo và ra xa Andromeda. Điều đó không có nghĩa là LMC sẽ cứu chúng ta khỏi vụ sáp nhập đó, nhưng nó làm cho khả năng xảy ra thấp hơn một chút."
Nghiên cứu trước đây cũng đã giả định các giá trị có khả năng xảy ra cao nhất cho dữ liệu chưa xác định, chẳng hạn như sự không chắc chắn về vị trí hiện tại, chuyển động và khối lượng của các thiên hà trong Nhóm Địa phương. Trong nghiên cứu mới, nhóm đã tính đến 22 biến số khác nhau, bao gồm cả những ẩn số đó, có thể góp phần vào một vụ va chạm.
"Chúng tôi đã chạy hàng ngàn mô phỏng, cho phép chúng tôi tính đến tất cả những bất ổn trong quan sát," Sawala nói. "Bởi vì có quá nhiều biến số mà mỗi biến số lại có sai số riêng, điều đó tích tụ thành một sự không chắc chắn khá lớn về kết quả, dẫn đến kết luận rằng khả năng xảy ra va chạm trực tiếp chỉ là 50% trong 10 tỷ năm tới."
Trong hơn một nửa số mô phỏng dự đoán những gì có thể xảy ra trong 8 đến 10 tỷ năm tới, các thiên hà Milky Way và Andromeda ban đầu lướt qua nhau ở cự ly tương đối gần trước khi quay vòng trở lại và sau đó mất đủ năng lượng quỹ đạo để va chạm và hợp nhất thành một thiên hà. Những cuộc chạm trán gần ban đầu này giữa quầng (halo) – một lớp vỏ khí lớn – của mỗi thiên hà cuối cùng sẽ dẫn đến một vụ va chạm.
"Nói chung, vụ sáp nhập rất có thể sẽ liên quan đến một đợt bùng nổ hình thành sao mạnh mẽ, trong đó nhiều ngôi sao mới sẽ được hình thành, sau đó là một giai đoạn bức xạ dữ dội do các ngôi sao trẻ phát nổ và lỗ đen siêu khối lượng mới hoạt động, cuối cùng làm ngừng hoàn toàn quá trình hình thành sao," Sawala nói. "Vài tỷ năm sau, mọi dấu vết của Milky Way và Andromeda trước đây sẽ biến mất, và tàn dư sẽ là một thiên hà hình elip phần lớn không có đặc điểm gì nổi bật."
Trong các mô phỏng khác, cả hai thiên hà đều đi qua nhau mà không làm phiền nhiễu nhau.
Giáo sư vật lý thiên văn Geraint Lewis tại Viện Thiên văn học thuộc Đại học Sydney nhận thấy kết quả cho thấy ảnh hưởng hấp dẫn của M33 và LMC rất thú vị. Ông trước đây đã là tác giả của nghiên cứu về một vụ va chạm tiềm năng giữa Andromeda và Milky Way.
"Chúng ta sẽ không biết liệu vụ va chạm có chắc chắn không xảy ra trong tương lai hay không, nhưng điều này rõ ràng cho thấy câu chuyện mà mọi người kể – rằng sẽ có một vụ va chạm phá hủy Milky Way và Andromeda – không rõ ràng hoặc chắc chắn như mọi người nghĩ," Lewis nói. "Nhưng ngay cả khi đó là một cuộc chạm trán khá gần thay vì va chạm trực diện, lực xé hấp dẫn mà mỗi thiên hà tác động lên nhau có khả năng sẽ khiến hai thiên hà lớn này ở trong tình trạng tồi tệ."
Mặc dù việc tính đến tác động hấp dẫn của LMC đối với Milky Way là quan trọng, nhưng việc tính đến những bất ổn mới là khía cạnh quan trọng nhất của nghiên cứu mới, Scott Lucchini, một nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại Viện Lý thuyết và Tính toán thuộc Trung tâm Vật lý Thiên văn, Harvard & Smithsonian, cho biết.
"Ở đây, họ đã lấy mẫu từ những bất ổn về vị trí, vận tốc và khối lượng của các thiên hà để thu được xác suất tương đối của các kết quả khác nhau," Lucchini viết trong một email. "Điều này thực sự cho chúng ta cái nhìn toàn cảnh về những gì có thể xảy ra trong tương lai."
Các thiên hà chứa đầy những sự phức tạp. Hình dạng của chúng có thể bị biến dạng, các tương tác có thể thay đổi quỹ đạo của chúng và chúng có thể mất khối lượng theo những cách khác nhau. Những sự phức tạp như vậy khiến việc dự đoán trở nên khó khăn, Lucchini nói. Điều đó về cơ bản khiến số phận của Milky Way "hoàn toàn bỏ ngỏ," các tác giả nghiên cứu viết trong bài báo mới.
Tuy nhiên, nhiều dữ liệu hơn từ kính thiên văn không gian Gaia vào mùa hè năm 2026 sẽ cung cấp các phép đo giúp tinh chỉnh một số bất ổn về tốc độ và hướng mà Andromeda đang di chuyển trên bầu trời, Sawala cho biết. Theo các nhà nghiên cứu, số phận của Mặt Trời có thể có tác động lớn hơn đến tương lai của Trái Đất so với chuyển động của các thiên hà. Mặt Trời của chúng ta đã 4,5 tỷ năm tuổi. Khi nó bắt đầu "chết" trong 5 tỷ năm nữa, nó sẽ phình to thành một sao khổng lồ đỏ nuốt chửng Sao Thủy, Sao Kim và có khả năng cả Trái Đất, theo NASA.
"Câu trả lời ngắn gọn là sự kết thúc của Mặt Trời tồi tệ hơn nhiều đối với hành tinh của chúng ta so với vụ va chạm với Andromeda," Sawala nói. "Trong khi vụ sáp nhập đó có nghĩa là sự kết thúc của thiên hà chúng ta, nó không nhất thiết là sự kết thúc của Mặt Trời hay Trái Đất. Mặc dù công trình của chúng tôi cũng cho thấy các nghiên cứu trước đó, vốn cho rằng có thể dự đoán chính xác số phận của Hệ Mặt Trời sau vụ sáp nhập, rõ ràng là còn quá sớm, nhưng nhìn chung, các vụ va chạm giữa các ngôi sao hoặc hành tinh là cực kỳ hiếm trong quá trình sáp nhập thiên hà. Và trong khi sự kết thúc của Mặt Trời là chắc chắn, nghiên cứu của chúng tôi cho thấy sự kết thúc của thiên hà lại hoàn toàn không chắc chắn."
Mặc dù nhóm nghiên cứu không mô hình hóa chi tiết một vụ sáp nhập giữa LMC và Milky Way, họ nhận thấy một "sự chắc chắn gần như tuyệt đối" rằng một vụ sáp nhập giữa hai thiên hà này sẽ xảy ra trong vòng 2 tỷ năm tới, điều này phù hợp với nghiên cứu trước đó, Sawala nói. Nhưng tác động có khả năng sẽ nhỏ hơn so với một vụ sáp nhập giữa Milky Way và Andromeda.
"Vụ sáp nhập (giữa Milky Way và LMC) sẽ không phá hủy thiên hà của chúng ta nhưng nó sẽ thay đổi nó một cách sâu sắc, đặc biệt ảnh hưởng đến lỗ đen siêu khối lượng trung tâm của chúng ta và quầng thiên hà," Frenk viết trong một email. Ông cũng là đồng tác giả của một bài báo năm 2019 về vụ sáp nhập tiềm năng này.
Chỉ còn 50%
Thoạt nhìn, có vẻ như bộ đôi thiên hà này – cách nhau khoảng 2,5 triệu năm ánh sáng – đang trên một quỹ đạo va chạm không thể tránh khỏi. Milky Way và Andromeda đang lao về phía nhau với tốc độ khoảng 223.694 dặm một giờ (100 km một giây).
Tuy nhiên, Nhóm Địa phương (Local Group), hay "góc vũ trụ" của chúng ta, bao gồm 100 thiên hà nhỏ hơn đã được biết đến. Một nhóm các nhà thiên văn học đã tính đến một số thiên hà lớn nhất trong số đó, bao gồm Đám Mây Magellan Lớn (Large Magellanic Cloud - LMC) và M33 (thiên hà Tam Giác - Triangulum galaxy), để xem chúng có thể đóng vai trò quan trọng như thế nào trên "bàn cờ" tương lai của thiên hà chúng ta trong 10 tỷ năm tới.
Sau khi tính đến lực hấp dẫn của các thiên hà trong Nhóm Địa phương và chạy 100.000 mô phỏng sử dụng dữ liệu mới từ kính thiên văn không gian Hubble và Gaia, nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng chỉ có khoảng 50% khả năng xảy ra va chạm giữa Milky Way và Andromeda trong 10 tỷ năm tới. Nghiên cứu được công bố vào thứ Hai trên tạp chí Nature Astronomy cũng cho biết chỉ có khoảng 2% khả năng các thiên hà sẽ va chạm trong vòng 4 đến 5 tỷ năm tới như dự đoán trước đây.
Sáp nhập thiên hà
Các tác giả nghiên cứu cho biết 1 vụ sáp nhập giữa thiên hà Milky Way và Andromeda sẽ phá hủy cả hai, cuối cùng biến 2 cấu trúc xoắn ốc thành 1 thiên hà hình elip kéo dài. Các vụ va chạm giữa thiên hà khác đã được biết là tạo ra "pháo hoa vũ trụ, khi khí, bị đẩy về trung tâm của tàn dư sáp nhập, nuôi sống một lỗ đen trung tâm phát ra một lượng lớn bức xạ, trước khi không thể đảo ngược được rơi vào lỗ đen," đồng tác giả nghiên cứu Carlos Frenk, giáo sư tại Đại học Durham ở Anh, cho biết.
"Cho đến nay chúng ta vẫn nghĩ rằng đây là số phận đang chờ đợi thiên hà Milky Way của chúng ta," Frenk nói. "Bây giờ chúng ta biết rằng có một cơ hội rất tốt để chúng ta có thể tránh được số phận đáng sợ đó." Tuy nhiên, các tác giả nghiên cứu cho biết có nhiều yếu tố chưa xác định khiến việc dự đoán số phận cuối cùng của thiên hà chúng ta trở nên khó khăn. Và, Frenk cảnh báo, Milky Way có nguy cơ va chạm với LMC cao hơn trong vòng 2 tỷ năm tới, điều này có thể làm thay đổi cơ bản thiên hà của chúng ta.
LMC quay quanh Milky Way, trong khi M33 là một vệ tinh của Andromeda. Khối lượng của LMC chỉ bằng khoảng 15% khối lượng của Milky Way. Nhưng nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng thiên hà vệ tinh này có một lực hấp dẫn, vuông góc với Andromeda, làm thay đổi chuyển động của Milky Way đủ để giảm khả năng sáp nhập giữa hai thiên hà khổng lồ. Trường hợp tương tự cũng xảy ra với M33.
"Khối lượng tăng thêm của thiên hà vệ tinh M33 của Andromeda kéo Milky Way về phía nó một chút," tác giả chính Tiến sĩ Till Sawala của nghiên cứu, nhà thiên văn học tại Đại học Helsinki ở Phần Lan, cho biết. "Tuy nhiên, chúng tôi cũng chỉ ra rằng LMC kéo Milky Way ra khỏi mặt phẳng quỹ đạo và ra xa Andromeda. Điều đó không có nghĩa là LMC sẽ cứu chúng ta khỏi vụ sáp nhập đó, nhưng nó làm cho khả năng xảy ra thấp hơn một chút."
Nghiên cứu trước đây cũng đã giả định các giá trị có khả năng xảy ra cao nhất cho dữ liệu chưa xác định, chẳng hạn như sự không chắc chắn về vị trí hiện tại, chuyển động và khối lượng của các thiên hà trong Nhóm Địa phương. Trong nghiên cứu mới, nhóm đã tính đến 22 biến số khác nhau, bao gồm cả những ẩn số đó, có thể góp phần vào một vụ va chạm.
"Chúng tôi đã chạy hàng ngàn mô phỏng, cho phép chúng tôi tính đến tất cả những bất ổn trong quan sát," Sawala nói. "Bởi vì có quá nhiều biến số mà mỗi biến số lại có sai số riêng, điều đó tích tụ thành một sự không chắc chắn khá lớn về kết quả, dẫn đến kết luận rằng khả năng xảy ra va chạm trực tiếp chỉ là 50% trong 10 tỷ năm tới."
Trong hơn một nửa số mô phỏng dự đoán những gì có thể xảy ra trong 8 đến 10 tỷ năm tới, các thiên hà Milky Way và Andromeda ban đầu lướt qua nhau ở cự ly tương đối gần trước khi quay vòng trở lại và sau đó mất đủ năng lượng quỹ đạo để va chạm và hợp nhất thành một thiên hà. Những cuộc chạm trán gần ban đầu này giữa quầng (halo) – một lớp vỏ khí lớn – của mỗi thiên hà cuối cùng sẽ dẫn đến một vụ va chạm.
"Nói chung, vụ sáp nhập rất có thể sẽ liên quan đến một đợt bùng nổ hình thành sao mạnh mẽ, trong đó nhiều ngôi sao mới sẽ được hình thành, sau đó là một giai đoạn bức xạ dữ dội do các ngôi sao trẻ phát nổ và lỗ đen siêu khối lượng mới hoạt động, cuối cùng làm ngừng hoàn toàn quá trình hình thành sao," Sawala nói. "Vài tỷ năm sau, mọi dấu vết của Milky Way và Andromeda trước đây sẽ biến mất, và tàn dư sẽ là một thiên hà hình elip phần lớn không có đặc điểm gì nổi bật."
Trong các mô phỏng khác, cả hai thiên hà đều đi qua nhau mà không làm phiền nhiễu nhau.
Giáo sư vật lý thiên văn Geraint Lewis tại Viện Thiên văn học thuộc Đại học Sydney nhận thấy kết quả cho thấy ảnh hưởng hấp dẫn của M33 và LMC rất thú vị. Ông trước đây đã là tác giả của nghiên cứu về một vụ va chạm tiềm năng giữa Andromeda và Milky Way.
"Chúng ta sẽ không biết liệu vụ va chạm có chắc chắn không xảy ra trong tương lai hay không, nhưng điều này rõ ràng cho thấy câu chuyện mà mọi người kể – rằng sẽ có một vụ va chạm phá hủy Milky Way và Andromeda – không rõ ràng hoặc chắc chắn như mọi người nghĩ," Lewis nói. "Nhưng ngay cả khi đó là một cuộc chạm trán khá gần thay vì va chạm trực diện, lực xé hấp dẫn mà mỗi thiên hà tác động lên nhau có khả năng sẽ khiến hai thiên hà lớn này ở trong tình trạng tồi tệ."
Dự đoán tương lai va chạm
Mặc dù việc tính đến tác động hấp dẫn của LMC đối với Milky Way là quan trọng, nhưng việc tính đến những bất ổn mới là khía cạnh quan trọng nhất của nghiên cứu mới, Scott Lucchini, một nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại Viện Lý thuyết và Tính toán thuộc Trung tâm Vật lý Thiên văn, Harvard & Smithsonian, cho biết.
"Ở đây, họ đã lấy mẫu từ những bất ổn về vị trí, vận tốc và khối lượng của các thiên hà để thu được xác suất tương đối của các kết quả khác nhau," Lucchini viết trong một email. "Điều này thực sự cho chúng ta cái nhìn toàn cảnh về những gì có thể xảy ra trong tương lai."
Các thiên hà chứa đầy những sự phức tạp. Hình dạng của chúng có thể bị biến dạng, các tương tác có thể thay đổi quỹ đạo của chúng và chúng có thể mất khối lượng theo những cách khác nhau. Những sự phức tạp như vậy khiến việc dự đoán trở nên khó khăn, Lucchini nói. Điều đó về cơ bản khiến số phận của Milky Way "hoàn toàn bỏ ngỏ," các tác giả nghiên cứu viết trong bài báo mới.
Tuy nhiên, nhiều dữ liệu hơn từ kính thiên văn không gian Gaia vào mùa hè năm 2026 sẽ cung cấp các phép đo giúp tinh chỉnh một số bất ổn về tốc độ và hướng mà Andromeda đang di chuyển trên bầu trời, Sawala cho biết. Theo các nhà nghiên cứu, số phận của Mặt Trời có thể có tác động lớn hơn đến tương lai của Trái Đất so với chuyển động của các thiên hà. Mặt Trời của chúng ta đã 4,5 tỷ năm tuổi. Khi nó bắt đầu "chết" trong 5 tỷ năm nữa, nó sẽ phình to thành một sao khổng lồ đỏ nuốt chửng Sao Thủy, Sao Kim và có khả năng cả Trái Đất, theo NASA.
"Câu trả lời ngắn gọn là sự kết thúc của Mặt Trời tồi tệ hơn nhiều đối với hành tinh của chúng ta so với vụ va chạm với Andromeda," Sawala nói. "Trong khi vụ sáp nhập đó có nghĩa là sự kết thúc của thiên hà chúng ta, nó không nhất thiết là sự kết thúc của Mặt Trời hay Trái Đất. Mặc dù công trình của chúng tôi cũng cho thấy các nghiên cứu trước đó, vốn cho rằng có thể dự đoán chính xác số phận của Hệ Mặt Trời sau vụ sáp nhập, rõ ràng là còn quá sớm, nhưng nhìn chung, các vụ va chạm giữa các ngôi sao hoặc hành tinh là cực kỳ hiếm trong quá trình sáp nhập thiên hà. Và trong khi sự kết thúc của Mặt Trời là chắc chắn, nghiên cứu của chúng tôi cho thấy sự kết thúc của thiên hà lại hoàn toàn không chắc chắn."
Mặc dù nhóm nghiên cứu không mô hình hóa chi tiết một vụ sáp nhập giữa LMC và Milky Way, họ nhận thấy một "sự chắc chắn gần như tuyệt đối" rằng một vụ sáp nhập giữa hai thiên hà này sẽ xảy ra trong vòng 2 tỷ năm tới, điều này phù hợp với nghiên cứu trước đó, Sawala nói. Nhưng tác động có khả năng sẽ nhỏ hơn so với một vụ sáp nhập giữa Milky Way và Andromeda.
"Vụ sáp nhập (giữa Milky Way và LMC) sẽ không phá hủy thiên hà của chúng ta nhưng nó sẽ thay đổi nó một cách sâu sắc, đặc biệt ảnh hưởng đến lỗ đen siêu khối lượng trung tâm của chúng ta và quầng thiên hà," Frenk viết trong một email. Ông cũng là đồng tác giả của một bài báo năm 2019 về vụ sáp nhập tiềm năng này.
