Chúng ta có rất nhiều tên gọi khó hiểu cho các cảnh quan vũ trụ. Thỉnh thoảng chúng được đặt tên theo hình dạng mà ta nhìn thấy, ví dụ Tinh vân Đầu Ngựa. Thỉnh thoảng chúng có tên được “vay mượn” từ chòm sao của chúng, ví dụ Thiên hà Tiên Nữ (Andromeda).
Nhưng còn thiên hà của chúng ta, tức dải Ngân Hà, thì sao? “Ngân Hà” là tên theo phương Đông, còn ở phương Tây nó được gọi là Milky Way, tức “con-đường sữa”. Vì sao dải sao vắt ngang bầu trời đêm Trái đất này lại có tên dính dáng tới thức uống?
Trước tiên, hãy nói một chút về dải Ngân Hà. Các nhà thiên văn học tin rằng nó là một thiên hà xoắn ốc có sọc – một thiên hà với hình dạng xoắn ốc có một hàng thẳng sao băng xuyên qua chính giữa nó, như bạn có thể thấy trong bức ảnh trên. Nếu bạn bay qua Ngân Hà với vận tốc ánh sáng, thì bạn sẽ phải mất khoảng 100.000 năm.
Ngân Hà là một bộ phận của một tập hợp thiên hà gọi là Nhóm Địa Phương. Chúng ta đang trên hành trình va chạm với thành viên lớn nhất và đồ sộ nhất của tập hợp đó, tức thiên hà Tiên Nữ (còn gọi là M31). Ngân Hà là thiên hà lớn thứ hai, và Thiên hà Triangulum (M33) lớn thứ ba. Được biết, nhóm này có chừng 30 thành viên.
Để hình dung kích cỡ khổng lồ của nó, bạn nên cảm thấy vui mừng khi biết rằng Trái đất không nằm ở đâu đó gần tâm Ngân Hà và lỗ đen siêu khối cực kì mạnh mẽ của nó. NASA cho biết chúng ta ở cách lỗ đen đó chừng 165 triệu tỷ dặm, và nó nằm ở hướng chòm sao Nhân Mã (Sagittarius).
Từ trường của Ngân Hà do vệ tinh Planck của ESA lập. Ảnh: Cơ quan vũ trụ Châu Âu và nhóm nghiên cứu Planck.
Tên gọi của thiên hà của chúng ta thật ra bắt nguồn bởi diện mạo như dòng sữa khi nó vắt qua bầu trời đêm. Từ những trung tâm đô thị ô nhiễm ánh sáng hiện nay thì rất khó quan sát được các dải sao của Ngân Hà, nhưng nếu bạn chịu khó đi về vùng nông thôn thì những “dòng sông đầy sao” này thật sự có thể tràn ngập trên bầu trời. Người La Mã xưa gọi thiên hà của chúng ta là Via Lactea, theo nghĩa đen là “Con đường Sữa”.
Và theo trang web Astronomy Picture of the Day (Ảnh đẹp Thiên văn Mỗi ngày) của NASA, “galaxy” (thiên hà) trong từ nguyên Hi Lạp cũng có xuất xứ từ “milk” (sữa). Khó chắc chắn đó có phải do trùng hợp ngẫu nhiên hay không, bởi vì nguồn gốc của tên gọi Milky Way lẫn từ nguyên Hi Lạp cho thiên hà đều bị mất dấu tích từ lâu trong tiền sử, mặc dù một số nguồn thông tin cho rằng tên gọi này có nguồn gốc từ diện mạo của Ngân Hà.
Mất hàng nghìn năm trời để chúng ta hiểu được bản chất của cái chúng ta vẫn thường quan sát. Trở lại thời Aristotle, theo Thư viện Quốc hội Mỹ, Ngân Hà được cho là nơi “tiếp xúc giữa các thiên cầu với các địa cầu”. Không có kính thiên văn, thật khó để nói gì hơn, nhưng điều đó đã bắt đầu thay đổi vào đầu thế kỉ 17.
Cảnh quan tuyệt đẹp của thiên hà của chúng ta. Nếu có những nền văn minh của người ngoài hành tinh đang ở ngoài kia, liệu chúng ta có thể tìm thấy họ không?. Hình ảnh: ESO/S. Guisard
Theo Thư viện Quốc hội Mỹ, nhà thiên văn học lỗi lạc Galileo Galilei đã có một phát hiện quan trọng từ rất sớm. (Ông nổi tiếng với việc khám phá bốn vệ tinh của Sao Mộc – Io, Europa, Callisto và Ganymede – thông qua kính thiên văn.) Trong tác phẩm Sidereus Nuncius xuất bản năm 1610 của mình, Galileo phát biểu rằng các quan sát của ông cho thấy Ngân Hà không phải là một tập hợp đồng đều mà có những dải nhất định chứa mật độ sao dày đặc hơn.
Trong một khoảng thời gian sau đó, con người vẫn chưa hiểu rõ tính chất đích thực của Ngân Hà. Thời đó có những quan sát khác như: các ngôi sao của Ngân Hà là một bộ phận của Hệ Mặt trời (theo Thomas Wainwright, 1750 – khẳng định này về sau đã được chứng minh là sai lầm) và các ngôi sao ở bên này của dải Ngân Hà dày đặc hơn so với phía bên kia (theo William và John Herschel, cuối thế kỉ 18).
Mãi đến thế kỉ 20 thì các nhà thiên văn mới biết được rằng Ngân Hà chỉ là một trong rất nhiều thiên hà trên bầu trời. Kết luận này đến sau vài ba bước phát triển: tiến hành các quan sát “tinh vân xoắn ốc” ở xa cho thấy tốc độ của chúng đang lùi ra xa nhanh hơn vận tốc thoát của thiên hà của chúng ta (Vesto Slipher, 1912); các quan sát rằng một “sao mới” trong thiên hà Tiên Nữ mờ nhạt hơn thiên hà của chúng ta (Herber Curtis, 1917); và nổi tiếng nhất, các quan sát thiên hà của Edwin Hubble cho thấy chúng thật sự nằm rất xa Trái đất (thập niên 1920).
Ảnh chụp Hubble trong vùng ánh sáng tử ngoại, khả kiến và hồng ngoại. Hình ảnh: NASA, ESA, H. Teplitz và M. Rafelski (IPAC/Caltech), A. Koekemoer (STScI), R. Windhorst (Đại học Arizona), và Z. Levay (STScI)
Thật ra, số lượng thiên hà nhiều hơn con số chúng ta có thể tưởng tượng ra cách đây một thế kỷ trước. Sử dụng Kính thiên văn vũ trụ Hubble, các nhà thiên văn tuần tự nhau khai thác đài thiên văn hùng mạnh này để quan trắc từng mảng nhỏ xíu của thiên thể.
Hubble đã cung cấp một số ảnh chụp “trường sâu” của các thiên hà cách xa hàng tỷ năm ánh sáng. Thật khó ước tính có bao nhiêu thiên hà “ở ngoài kia”, nhưng các ước tính có vẻ cho biết có ít nhất 100 tỷ thiên hà. Con số đó sẽ khiến các nhà thiên văn học phải bận rộn trong một khoảng thời gian khá lâu đấy.
Elizabeth Howell, Universe Today.
Tái bản với sự cho phép. Đọc bản gốc ở đây.
Tham khảo bản dịch trên thuvienvatly.com.
Biên tập: Phan A
Xem thêm: