Dải Ngân Hà có thể rộng lớn hơn dự đoán
Dải Ngân Hà, hay còn gọi là Sông Ngân, là thiên hà chứa Hệ Mặt Trời cùng hàng trăm tỷ ngôi sao. Dù đã được nghiên cứu trong nhiều thập kỷ, cấu trúc và kích thước chính xác của thiên hà này vẫn còn không ít điều bí ẩn.
Theo kết quả nghiên cứu được công bố năm 2026, các nhà thiên văn học đã sử dụng dữ liệu từ Đài quan sát tia X Chandra của Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Mỹ (NASA) và đài quan sát XMM-Newton của Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA) để đo lại khoảng cách đến một số cánh tay xoắn ốc của Dải Ngân Hà.
Kết quả cho thấy một số cấu trúc nằm xa hơn so với những ước tính trước đây. Dù mức chênh lệch không quá lớn, phát hiện này có thể khiến giới khoa học phải điều chỉnh các mô hình mô tả cấu trúc của Sông Ngân.
Ilaria Fornasiero, đồng tác giả nghiên cứu, cho biết những khác biệt về khoảng cách tuy nhỏ nhưng rất quan trọng, bởi đây là cơ sở để các nhà thiên văn học tìm hiểu cấu trúc và sự phân bố vật chất trong thiên hà.
Theo nhóm nghiên cứu, việc xác định chính xác vị trí các cánh tay xoắn ốc còn có thể góp phần cải thiện những ước tính về khối lượng và sự phân bố vật chất của Dải Ngân Hà.
Dùng những vụ nổ vũ trụ để đo khoảng cách
Điểm đặc biệt của nghiên cứu nằm ở phương pháp đo đạc. Thay vì chỉ dựa vào chuyển động của các ngôi sao hay tốc độ quay của thiên hà, các nhà khoa học tận dụng bức xạ tia X phát ra từ những vụ nổ tia gamma cực mạnh xảy ra ngoài Dải Ngân Hà.
Vụ nổ tia gamma là một trong những hiện tượng giải phóng năng lượng dữ dội nhất vũ trụ. Chúng có thể xuất hiện khi một ngôi sao khối lượng lớn sụp đổ vào cuối vòng đời hoặc khi hai sao neutron va chạm và hợp nhất.
Khi tia X từ những vụ nổ này truyền qua Dải Ngân Hà, một phần bức xạ bị các hạt bụi vũ trụ làm tán xạ, tạo thành những vòng sáng mà kính thiên văn có thể quan sát được.
Bằng cách theo dõi sự thay đổi kích thước của các vòng sáng theo thời gian, các nhà khoa học có thể tính toán khoảng cách từ Trái Đất đến những đám mây bụi. Từ đó, họ xác định được vị trí của các cánh tay xoắn ốc chứa những đám mây này.
Beatrice Vaia, tác giả chính của nghiên cứu, cho biết phương pháp trên cho phép đo khoảng cách trực tiếp dựa trên các nguyên lý hình học.
Ưu điểm của kỹ thuật này là không phụ thuộc quá nhiều vào những giả định về tốc độ và quy luật quay của Dải Ngân Hà. Đây vốn là yếu tố có thể gây sai lệch khi đo khoảng cách tại những vùng nằm xa trung tâm thiên hà.
Hai cánh tay xoắn ốc xa hơn khoảng 10%
Từ dữ liệu tia X của ba vụ nổ tia gamma, nhóm nghiên cứu đã khảo sát ba cánh tay xoắn ốc gồm Perseus, Outer và Outer Scutum-Centaurus.
Kết quả cho thấy hai cánh tay Outer và Outer Scutum-Centaurus nằm xa hơn khoảng 10% so với những ước tính trước đây.
Điều này cho thấy các cấu trúc xoắn ốc ở vùng ngoài Dải Ngân Hà có thể vươn xa hơn những gì các mô hình hiện tại mô tả.
Đáng chú ý, nhóm nghiên cứu còn ước tính được chiều rộng của đám mây bụi nằm trong cánh tay xoắn ốc xa nhất được khảo sát, vào khoảng 3.500 năm ánh sáng.
Để dễ hình dung, một năm ánh sáng là quãng đường ánh sáng đi được trong một năm, tương đương khoảng 9.460 tỷ km. Như vậy, chỉ riêng chiều rộng của đám mây bụi này đã là một khoảng cách khổng lồ.
Việc đo được chiều rộng của đám mây bụi cũng giúp các nhà khoa học đánh giá liệu kết quả đo khoảng cách có phản ánh cấu trúc của cả cánh tay xoắn ốc, thay vì chỉ một đám mây bụi riêng lẻ.
Mở thêm cơ hội khám phá ngôi nhà vũ trụ
Dù chênh lệch khoảng cách chỉ khoảng 10%, phát hiện này có thể mang lại những ý nghĩa quan trọng đối với nghiên cứu thiên văn học.
Cấu trúc các cánh tay xoắn ốc có liên quan mật thiết đến sự phân bố của các ngôi sao, khí, bụi và vật chất trong thiên hà. Vì vậy, khi vị trí của những cấu trúc này được xác định chính xác hơn, các nhà khoa học cũng có thêm dữ liệu để nghiên cứu khối lượng, chuyển động và quá trình tiến hóa của Dải Ngân Hà.
Tuy nhiên, kết quả nghiên cứu chưa có nghĩa toàn bộ Dải Ngân Hà đã được chứng minh là lớn hơn 10%. Những phép đo mới chỉ tập trung vào một số cánh tay xoắn ốc cụ thể và cần được tiếp tục kiểm chứng bằng các quan sát bổ sung.
Phát hiện này một lần nữa cho thấy ngay cả Dải Ngân Hà, ngôi nhà vũ trụ của Trái Đất, vẫn còn nhiều bí ẩn đang chờ con người khám phá.
