Chương 7

THIÊN HÀ Trong vũ trụ các thiên thể thường tập hợp lại thành hệ thống. Hệ thống lớn nhất là các
thiên hà (galaxies).
Thiên hà trong đó có chứa hệ mặt trời của chúng ta gọi là Ngân
hà.

I. THIÊN HÀ CỦA CHÚNG TA - NGÂN HÀ.
Nhìn lên bầu trời đêm ta thường thấy những vết trắng mờ mờ như sữa. Đó là các thiên
hà xa xăm. Theo tiếng Hy Lạp “galaxy” có nghĩa là sữa. Từ lâu người ta đã chú ý đến một
dải trắng như sữa vắt ngang bầu trời đêm và gọi đó là con đường sữa (Milky way), hay
tiếng việt là Ngân hà. Đó là thiên hà đầu tiên được con người biết đến và có chứa trái đất
chúng ta. Ngoài ra, trên bầu trời còn vô số các thiên hà khác. Ngày nay, ch
ữ Thiên hà (hay
Galaxy) viết hoa là để chỉ Ngân hà, thiên hà của chúng ta còn viết thường: thiên hà,
“galaxy” là để chỉ các thiên hà khác.
Ngân hà là tập hợp các sao. Hầu như tất cả các sao sáng trên bầu trời đêm ở Bắc bán
cầu đều thuộc Ngân hà. Vào đêm hè ở Bắc bán cầu ta thấy Ngân hà vắt ngang theo hướng
Bắc - Nam, qua các chòm: Thiên vương, Thiên hậu, Thiên nga, Nhân mã, Thần nông. Vào
đầu đông nó xoay nửa kia theo hướng đông - tây vắt qua các chòm Anh tiên, Kim ngưu,
Lạp hộ, Đại khuyển. Dải Ngân hà thấy rõ nhấ
t khi nó in trên các chòm Nhân mã, Thập
tự phương Nam và Bán nhân mã. Nói chung, Ngân hà trải gần như theo một đường tròn
lớn, nghiêng với xích đạo trời một góc 620 và có tọa độ của cực Bắc, Nam là δ= ± 28
0
, α
= 191

, α = 271
0
± 2
0
với vận tốc là 16km/s.
Trong các khoảng không giữa các ngôi sao trong thiên hà còn có các đám mây bụi và
khí, gọi là các tinh vân (Nebular) trong đó chứa phần lớn là Hydro trung hòa. Ngoài ra còn
có các phân tử hữu cơ đơn giản.
Ngân hà của chúng ta có lẽ hình thành đã lâu, có lẽ bằng tuổi vũ trụ (phần ta quan sát
được, tức 15 tỷ năm).
Ngày nay, các vấn đề như từ trường của thiên hà, các cánh tay xoắn ốc của nó đang
được các nhà thiên văn vật lý lưu tâm nghiên cứu.
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i
e
w
e

e

V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
II. CÁC THIÊN HÀ KHÁC.

C
h
a
n
g
e

V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o

r
a
c
k
.
c
o
m

chú ý và phân thành nhóm 4: Dạng thiên hà hoạt động (Active). Trong nhóm này có các
loại như: thiên hà loại Seyfert, thiên hà vô tuyến, Quasars và Blazars (chiếm ( 1%).
2. Đặc tính chung.
a) Sự quay:
Khi quan trắc các thiên hà người ta thấy quang phổ của chúng có độ lệch do hiệu ứng
Doppler. Điều này là do các mép của thiên hà lúc tiến đến gần, lúc lùi xa ta (nếu ta quan
trắc tâm thiên hà theo phương thẳng góc với trục quay). Chứng tỏ các thiên hà đều quay.
b) Khối lượng:
Dựa vào sự quay của thiên hà người ta có thể tính toán được khối lượng của chúng
bằng sự liên hệ giữa lực hướng tâm và lực hấp dẫn
0
2
2
0
0
0
2
7

L
Tg
M
λ
λ
α
π
ω
→
−
∆
=
== =
⊥
⎡⎤
⎢⎥
⎣⎦
=
÷
==
→
== =
→
.
Với M: khối lượng thiên hà tập trung ở tâm
Click to buy NOW!
P
D
F
-

o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-

v
d
=

H : Hằng số Hubble : cỡ 50 - 100km/s.Mps
3. Hiện tượng lệch về phía đỏ (Red - Shifts) - Định luật Hubble.
Vào đầu thế kỷ này người ta đã chụp ảnh được quang phổ của trên 70 thiên hà và thấy
chúng đều bị lệch về phía đỏ, chứng tỏ các thiên hà đang chạy xa chúng ta.
Năm 1929 Hubble đã tìm cách liên hệ giữa độ lệch Doppler đó và khoảng cách đến
thiên thể. Từ công thức độ lệch Doppler là:

Zcho
c
v
=
λ
λ
∆
λ
λ∆
=

thì v = c.Z
Ông thấy các thiên hà càng ở xa chúng ta càng chạy nhanh, có nghĩa là vận tốc tỷ lệ
với khoảng cách v ~ d, và hệ số tỷ lệ là H - mang tên ông là hằng số Hubble H. Ngày
nay, người ta đang còn tranh cãi về giá trị của H. Nó có thể có giá trị từ 50km/s. Mps đến
100km/s.Mpc.
Định luật Hubble có dạng :
vH.d=


h
a
n
g
e

V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m

a
c
k
.
c
o
m

Chú ý: 1Mnas = 106nas
Do đó: 1Mnas = 9,46.1018km
Từ đó: H = 2,32.10-18/s
Có nghĩa là hằng số Hubble (lấy trung bình) có giá trị tỷ lệ nghịch với thời gian. Từ đó
ta có thể suy ra tuổi ước tính của vũ trụ, gọi là thời gian Hubble (Hubble’s time).

naêm.,
s.,
.,
H
t
H
10
17
18
10361
1034
10322
11
=
===
−

biến” hay một dạng khác lạ nào đó trong quá trình vận động và chuyển hóa của v
ật chất mà
vật lý ngày nay còn chưa đủ sức lý giải.

Thiên hà M83 có hình xoắn ốc Thiên hà xoắn ốc gãy khúc NGC 1.365
nhìn thấy rõ một trục đầy sao từ tâm ra,
trước khi xoắn ốc

Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i
e
w
e
r


V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m