Điều gì sẽ xảy ra khi Dải Ngân Hà hợp nhất với Thiên hà Andromeda?

Thiên hà Andromeda, còn được gọi là M31, là thiên hà lớn nhất trong Nhóm Địa phương và cũng là thiên hà lớn gần Trái Đất nhất.

Nằm cách chúng ta khoảng 2,5 triệu năm ánh sáng, Andromeda chứa ước tính khoảng một nghìn tỷ ngôi sao, nhiều hơn đáng kể so với khoảng 100–400 tỷ ngôi sao của Dải Ngân Hà. Điều đặc biệt là thiên hà khổng lồ này không đứng yên mà đang di chuyển về phía Dải Ngân Hà với vận tốc xấp xỉ 110 km/giây, tương đương gần 400.000 km/giờ.

Ảnh: bobo.grid

Thông thường, do vũ trụ đang giãn nở, phần lớn các thiên hà đều có xu hướng ngày càng xa nhau. Tuy nhiên, Andromeda và Dải Ngân Hà lại là ngoại lệ. Lực hấp dẫn giữa hai thiên hà, cùng với khối lượng của toàn bộ Nhóm Địa phương, đủ mạnh để thắng sự giãn nở của không gian ở quy mô này, khiến chúng tiến lại gần nhau thay vì tách xa.

Ảnh: adn40

Theo các mô phỏng từ dữ liệu của NASA và ESA, khoảng 4–5 tỷ năm nữa, hai thiên hà sẽ bắt đầu va chạm. Tuy nhiên, khái niệm "va chạm thiên hà" rất khác với những vụ va chạm mà chúng ta hình dung trên Trái Đất. Khoảng cách giữa các ngôi sao trong mỗi thiên hà lớn đến mức khả năng hai ngôi sao đâm trực tiếp vào nhau gần như bằng không. Thay vào đó, lực hấp dẫn sẽ làm biến dạng cấu trúc của cả hai, kéo dài các cánh tay xoắn ốc, tạo ra những dòng sao khổng lồ và kích thích sự hình thành của vô số ngôi sao mới.

Quá trình hợp nhất này sẽ diễn ra trong hàng tỷ năm. Sau nhiều lần lướt qua nhau, Dải Ngân Hà và Andromeda cuối cùng sẽ hợp nhất thành một thiên hà khổng lồ mới, thường được các nhà thiên văn gọi không chính thức là "Milkomeda" hoặc "Milkdromeda". Thiên hà mới có thể mang hình dạng elip thay vì cấu trúc xoắn ốc như hiện nay.

Ảnh: nationalgeographic.com

Vậy điều gì sẽ xảy ra với Hệ Mặt Trời? Các mô phỏng cho thấy Mặt Trời và các hành tinh nhiều khả năng vẫn tồn tại an toàn, nhưng quỹ đạo của Hệ Mặt Trời quanh tâm thiên hà có thể thay đổi đáng kể. Thậm chí, Hệ Mặt Trời có thể bị đẩy ra vùng rìa của thiên hà mới. Dẫu vậy, vào thời điểm đó, Mặt Trời cũng đã bước vào giai đoạn cuối của vòng đời và bắt đầu biến thành sao khổng lồ đỏ, nên những thay đổi trong thiên hà sẽ không còn là yếu tố quyết định số phận của Trái Đất.

Điều thú vị là chúng ta đã biết Andromeda đang tiến đến nhờ hiệu ứng Doppler. Ánh sáng từ thiên hà này bị dịch chuyển xanh (blueshift), nghĩa là bước sóng bị nén lại khi nguồn sáng tiến về phía người quan sát. Đây là một trường hợp khá hiếm, bởi đa số các thiên hà xa xôi đều biểu hiện dịch chuyển đỏ (redshift) do đang rời xa chúng ta.

Dù viễn cảnh hợp nhất giữa hai thiên hà nghe có vẻ dữ dội, đó thực chất là một quá trình chậm chạp kéo dài hàng tỷ năm. Với các nhà thiên văn học, Andromeda không phải là mối đe dọa, mà là cơ hội hiếm có để hiểu rõ hơn cách các thiên hà tiến hóa. Và khi ngước nhìn đốm sáng mờ nhạt của Andromeda trên bầu trời đêm, chúng ta đang quan sát một "người hàng xóm" khổng lồ đang từng chút một tiến gần hơn trong vũ điệu hấp dẫn của vũ trụ.