Tất cả chúng ta có rất nhiều tên gọi không chính thức cho những phong cảnh vũ trụ. Thỉnh thoảng chúng được đặt tên theo như hình dạng mà ta nhìn thấy, ví dụ Tinh vân Đầu Ngựa. Thỉnh thoảng chúng mang tên được “vay mượn” từ chòm sao của chúng, ví dụ Thiên hà Tiên Nữ (Andromeda). Nhưng còn thiên hà của tất cả chúng ta, tức Ngân hà (Milky Way), thì sao? Vì sao dải sao vắt ngang khung trời đêm Trái đất này lại mang tên dính dáng tới thức uống?
Hình minh họa cấu trúc của Ngân hà. (Ảnh: NASA)
Trước tiên, hãy nói một tẹo về 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 sa qua ở vị trí chính giữa nó, như bạn cũng có thể thấy trong tấm hình trên. Nếu như khách hàng bay qua Ngân hà ở tốc độ ánh sáng, thì các bạn sẽ mất khoảng tầm 100.000 năm.
Ngân hà là một phòng ban của một tập hợp thiên hà gọi là Nhóm Địa phương. Tất cả chúng ta đang trên hành trình dài va chạm với thành viên lớn số 1 và khổng lồ 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 thêm, nhóm này còn có chừng 30 thành viên.
Để hình dung kích cỡ khổng lồ của nó, bạn nên vui lúc nghe nói rằng Trái đất không nằm ở đâu đó gần tâm Ngân hà và lỗ đen siêu khối cực kì đấm đá bạo lực của nó. NASA đã cho chúng ta biết tất cả chúng ta ở cách lỗ đen đó chừng 165 triệu tỉ dặm, nó nằm ở vị trí hướng của chòm sao Nhân Mã (Sagittarius).
Từ trường của Ngân hà do vệ tinh Planck của ESA lập. (Ảnh: ESA)
Tên gọi của thiên hà của tất cả chúng ta thật ra bắt nguồn bởi dung mạo như dòng sữa khi nó vắt qua khung trời đêm. Trong những khi việc lần theo những cánh tay của thiên hà là một thử thách khi nhìn từ những trung tâm tỉnh thành ô nhiễm ánh sáng hiện nay của tất cả chúng ta, nhưng nếu như bạn chịu thương chịu khó đi về vùng sâu vùng xa thì Ngân hà thật sự mở màn chiếm ngự cả khung trời. Người La Mã xưa gọi thiên hà của tất cả chúng ta là Via Lactea, theo nghĩa đen là “Con phố Sữa”.
Và theo website Ảnh đẹp Thiên văn Mỗi ngày, thì từ nguyên Hi Lạp cho “galaxy” (thiên hà) cũng tồn tại xuất xứ từ “milk” (sữa). Khó nói được rằng đó có phải do trùng hợp tình cờ không, bởi vì nguồn gốc của tên gọi Milky Way lẫn từ nguyên Hi Lạp cho thiên hà đều bị mất vết tích từ lâu hồi thời tiền sử, mặc dù một số nguồn thông tin nói rằng tên gọi có nguồn gốc từ dung mạo của Ngân hà.
Mất hàng nghìn năm trời tất cả chúng ta mới hiểu được thực chất của cái tất cả chúng ta đang nhìn ngắm. Trở lại thời Aristotle, theo Thư viện Quốc hội Mĩ, Ngân hà được tin là nơi “tại đó các thiên cầu xúc tiếp với những trái đất”. Không có kính thiên văn, thật khó nói gì nhiều hơn thế, nhưng điều này đã mở màn thay đổi vào đầu thế kỉ 17.
Phong cảnh tuyệt đẹp của thiên hà của tất cả chúng ta. Nếu có những nền văn minh ngoài hành tinh ở ngoài kia, thì liệu tất cả chúng ta có thể tìm thấy họ không? (Ảnh: ESO/S. Guisard)
Một quan sát quan trọng từ sớm, như sách vở ghi chép, là từ nhà thiên văn học lỗi lạc Galileo Galilei. (Ông nổi tiếng với việc khám phá bốn vệ tinh của Mộc tinh – Io, Europa, Callisto và Ganymede – ông nhìn thấy chúng qua kính thiên văn.) Trong tác phẩm Sidereus Nuncius hồi năm 1610, Galileo phát biểu rằng các quan sát của ông cho thấy Ngân hà không phải là một dải đồng đều, mà có những gói nhất định chứa Xác Suất sao dày đặc hơn.
Nhưng thực chất thực thụ của thiên hà còn né tránh tất cả chúng ta một thời kì nữa. Những quan sát sớm khác xẩy ra sau đó: các ngôi sao 5 cánh đó là một phòng ban của Hệ Mặt trời của tất cả chúng ta (Thomas Wainwright, 1750 – một khẳng định sau này được chứng minh là sai trái) và các ngôi sao 5 cánh ở bên này Ngân hà dày đặc hơn phía bên kia (William và John Herschel, cuối thế kỉ 18).
Mãi đến thế kỉ 20 thì những nhà thiên văn mới biết được rằng Ngân hà chỉ là một trong rất nhiều thiên hà trên khung trời. Tóm lại 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 véc tơ vận tốc tức thời thoát của thiên hà của tất cả chúng ta (Vesto Slipher, 1912); các quan sát rằng một “sao mới” trong thiên hà Tiên Nữ mờ nhạt hơn thiên hà của tất cả chúng ta (Herber Curtis, 1917); và nổi tiếng nhất, các quan sát thiên hà của Edwin Hubble cho thấy chúng thật sự ở rất xa Trái đất (thập niên 1920).
Ảnh chụp Hubble trong vùng ánh sáng tử ngoại, khả kiến và hồng ngoại. Ảnh: NASA, ESA, H. Teplitz và M. Rafelski (IPAC/Caltech), A. Koekemoer (STScI), R. Windhorst (ĐH Arizona), và Z. Levay (STScI)
Thật ra, số lượng thiên hà nhiều hơn số lượng tất cả chúng ta có thể tưởng tượng ra cách đó một thế kỉ 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 tí xíu của khung trời.
Hubble đã cung cấp một số ảnh chụp “trường sâu” của những thiên hà ở xa hàng tỉ năm ánh sáng. Thật khó ước tính có bao nhiêu thiên hà “ở ngoài kia”, nhưng các ước tính có vẻ đã cho chúng ta biết có ít nhất 100 tỉ thiên hà. Số lượng này sẽ khiến các nhà thiên văn học bận rộn suốt.
