Vì sao Andromeda đang 'ngủ quên'? Kính Hubble tìm thấy bằng chứng về một thiên hà lùn quấy rối

Sự suy giảm rộng trong nửa tỷ năm qua được cho là phản ánh sự cạn kiệt tự nhiên của nguồn khí dự trữ của Andromeda sau một đợt bùng nổ hình thành sao lớn cách đây khoảng 2 tỷ năm. Tuy nhiên, sự sụt giảm gia tốc trong 40 triệu năm qua là bất thường và chỉ ra một sự xáo trộn gần đây hơn .

Bằng chứng nối kết M32 với sự chậm lại

Mối liên hệ giữa M32 và sự sụt giảm gần đây dựa trên hai dòng bằng chứng gián tiếp chính:

• Sự trùng hợp thời gian: Sự sụt giảm mạnh nhất trong quá trình hình thành sao bắt đầu cách đây khoảng 40 triệu năm. Mốc thời gian này phù hợp với một lần M32 đi ngang qua đĩa Andromeda tương đối gần đây. Một cuộc chạm trán như vậy có thể đã khuấy động lực hấp dẫn khí gas của Andromeda, hoặc bằng cách làm nóng nó đến mức không thể sụp đổ thành sao mới, hoặc bằng cách hất văng khí gas ra khỏi đĩa hoàn toàn .
• Mô hình không gian: Sự sụt giảm mạnh nhất được thấy trong một vùng hình vành khuyên rộng lớn, nơi hầu hết các ngôi sao mới của Andromeda vẫn đang được sinh ra. Đây chính xác là loại cấu trúc dễ bị phá vỡ nhất bởi một cuộc chạm trán gần với một thiên hà vệ tinh .

Trưởng nhóm nghiên cứu Tobin Wainer tuyên bố rằng thời gian và vị trí của sự chậm lại đột ngột "chỉ mạnh mẽ đến một sự tương tác gần với M32", nhưng nhóm vẫn chưa phát hiện ra các dấu hiệu động học hoặc động lực học khí trực tiếp của một lần bay ngang qua gần đây như vậy . Cơ chế — liệu M32 đã tước đi khí gas, làm nóng đĩa khí, hay gây ra một sóng xung kích phá vỡ quá trình hình thành sao — vẫn chưa được xác nhận.

Các quan sát sắp tới có thể giúp xác nhận mối liên hệ

Chưa có sứ mệnh hay chiến dịch quan sát cụ thể nào được công bố để nhắm trực tiếp vào giả thuyết tương tác M32-Andromeda. Tuy nhiên, những khả năng sau đây là những con đường hứa hẹn nhất để xác nhận:

• Kính viễn vọng Không gian James Webb (JWST): JWST có thể nhìn xuyên qua bụi để lập bản đồ nhiệt độ, mật độ và vận tốc của khí phân tử trong đĩa trong của Andromeda với độ phân giải cao hơn nhiều so với Hubble. Một bản đồ động học khí chi tiết sẽ tiết lộ liệu M32 có làm nhiễu loạn đĩa khí theo cách phù hợp với một cuộc chạm trán gần đây hay không. JWST hiện đang được sử dụng để đo chuyển động riêng của M32 so với Andromeda, điều này rất quan trọng để tái tạo lịch sử quỹ đạo của nó .
• Các phép đo chuyển động riêng độ phân giải cao: Đo chính xác quỹ đạo 3D của M32 so với Andromeda là điều cần thiết để xác nhận liệu nó có thực sự đi qua đĩa trong vòng 40 triệu năm qua hay không. Các nghiên cứu chuyển động riêng đang diễn ra và sắp tới với Hubble, và cuối cùng là với Kính viễn vọng Không gian Nancy Grace Roman, có thể giải quyết vấn đề này.
• Các cuộc khảo sát quang phổ trong tương lai: Quang phổ chi tiết của các ngôi sao riêng lẻ và các đám mây khí trong khu vực có sự sụt giảm hình thành sao mạnh nhất có thể tiết lộ các dấu hiệu của sự xáo trộn thủy triều, chẳng hạn như vận tốc khí bất thường hoặc các mô hình kim loại cao phù hợp với quần thể sao của M32.

Lưu ý chính

Mối liên hệ với M32 là một giả thuyết hàng đầu, không phải là một phát hiện đã được xác nhận. Các nhà thiên văn học thận trọng rằng "một thiên hà nhỏ gần đó tên là M32 có thể đã ảnh hưởng đến một khu vực yên tĩnh hơn, nhưng các nhà thiên văn học cần thực hiện nhiều nghiên cứu hơn để xác nhận mối liên hệ này" . Sự suy giảm trong quá trình hình thành sao cũng có một thành phần dài hạn (xu hướng nửa tỷ năm) không liên quan đến M32 và có khả năng được thúc đẩy bởi sự cạn kiệt khí tự nhiên của thiên hà sau vụ bùng nổ sao cổ đại của nó.