Dải Ngân Hà đã được tái cấu trúc bởi một vụ va chạm thảm khốc cách đây hàng tỷ năm. Giờ đây nó đang trên đà của một lần nữa
The Milky Way was rewired by a cataclysmic collision billions of years ago. Now it is on course for another
As a galactic archaeologist, my job is to reconstruct the past of our galaxy – and read the signs of its future.
Là một nhà khảo cổ thiên hà, công việc của tôi là tái tạo quá khứ của thiên hà chúng ta – và đọc những dấu hiệu về tương lai của nó.
Vasily Belokurov is one of three winners of the 2026 Kavli Prize in Astrophysics. The award is for uncovering fossil evidence of past galactic mergers that prove how the Milky Way evolved.
Vasily Belokurov là một trong ba người đoạt giải Kavli năm 2026 về Vật lý Thiên văn. Giải thưởng này được trao vì việc khám phá bằng chứng hóa thạch về các vụ sáp nhập thiên hà trong quá khứ, qua đó chứng minh cách Dải Ngân Hà đã tiến hóa.
No matter the time or vantage point, from a pre-Neolithic cave to a post-lockdown London high-rise, the predictability of the night sky has always been humanity’s symbol of permanence and reassuring stability.
Bất kể thời gian hay góc nhìn nào, từ một hang động tiền đồ đá mới đến một tòa nhà cao tầng ở London sau lệnh phong tỏa, tính dự đoán của bầu trời đêm luôn là biểu tượng về sự vĩnh cửu và ổn định đáng tin cậy của nhân loại.
Yet this apparent calm is deceptive. Our galaxy, the Milky Way, emerged from chaos and turbulence, and its constellations are full of migrants, exiles and survivors. Right now, it has begun to stretch and distort again, pulled by a massive companion and heading for an inevitable collision.
Tuy nhiên, vẻ tĩnh lặng bề ngoài này lại mang tính đánh lừa. Thiên hà của chúng ta, Dải Ngân Hà, đã trỗi dậy từ hỗn loạn và nhiễu động, và các chòm sao của nó chứa đầy những người di cư, kẻ lưu vong và những người sống sót. Hiện tại, nó lại bắt đầu căng ra và biến dạng, bị kéo bởi một vệ tinh khổng lồ và hướng tới một vụ va chạm không thể tránh khỏi.
How can I be so sure? As a galactic archaeologist, my job is to reconstruct the past of our galaxy and read the signs of its future.
Làm sao tôi có thể chắc chắn như vậy? Là một nhà khảo cổ thiên hà, công việc của tôi là tái tạo quá khứ của thiên hà chúng ta và đọc những dấu hiệu về tương lai của nó.
Instead of digging through soil, I use the laws of dynamics and stellar evolution to sift through hundreds of millions of stars – searching for the most ancient and chemically peculiar among them, interpreting their orbits and piecing together the events that shaped the Milky Way. One ancient encounter left scars so deep that, billions of years later, they still define the galaxy around us.
Thay vì đào bới trong đất, tôi sử dụng các định luật động lực học và sự tiến hóa sao để sàng lọc hàng trăm triệu ngôi sao – tìm kiếm những ngôi sao cổ xưa nhất và có thành phần hóa học đặc biệt nhất trong số đó, giải thích quỹ đạo của chúng và ghép nối các sự kiện đã hình thành nên Dải Ngân Hà. Một cuộc chạm trán cổ đại đã để lại những vết sẹo sâu đến mức, hàng tỷ năm sau, chúng vẫn định hình thiên hà xung quanh chúng ta.
I want to understand what governs the lives of these massive cosmic systems: which changes are nature – the slow internal evolution of a galaxy disc – and which are nurture, imposed by collisions and mergers.
Tôi muốn hiểu điều gì chi phối cuộc sống của những hệ thống vũ trụ khổng lồ này: đâu là sự thay đổi do tự nhiên – quá trình tiến hóa nội bộ chậm chạp của đĩa thiên hà – và đâu là sự nuôi dưỡng, được áp đặt bởi các vụ va chạm và sáp nhập.
Questions about the source of dark matter underpin it all. This is the invisible substance whose gravity holds galaxies together, but whose true identity remains one of the greatest unsolved puzzles in astrophysics.
Những câu hỏi về nguồn gốc vật chất tối là nền tảng cho tất cả. Đây là loại vật chất vô hình có lực hấp dẫn giữ các thiên hà lại với nhau, nhưng bản chất thực sự của nó vẫn là một trong những bí ẩn chưa được giải đáp lớn nhất của vật lý thiên văn.
The Milky Way is the one galaxy where stellar motions can be measured in extraordinary detail. This allows cosmologists including myself to construct our most precise map yet of dark matter: how far it reaches, how dense it is around the Sun, what shape it has and how smooth or lumpy it may be. If we can build this map in enough detail, we may begin to understand not just where dark matter is, but what it is.
Dải Ngân Hà là thiên hà duy nhất mà chuyển động sao có thể được đo lường bằng chi tiết phi thường. Điều này cho phép các nhà vũ trụ học, bao gồm cả tôi, xây dựng bản đồ chính xác nhất từ trước đến nay về vật chất tối: nó vươn xa đến mức nào, mật độ của nó xung quanh Mặt Trời ra sao, hình dạng của nó thế nào và liệu nó có trơn tru hay lồi lõm. Nếu chúng ta có thể xây dựng bản đồ này đủ chi tiết, chúng ta có thể bắt đầu hiểu không chỉ vật chất tối ở đâu, mà còn là nó là gì.
A cataclysmic collision
Một vụ va chạm thảm khốc
Our work has been transformed by a revolution in open sky surveys. From 2000, the Sloan Digital Sky Survey showed what becomes possible when vast astronomical datasets are made public, enabling discoveries far beyond the goals for which the survey was first built.
Công trình của chúng tôi đã được thay đổi bởi một cuộc cách mạng trong các khảo sát bầu trời mở. Từ năm 2000, Khảo sát Bầu trời Kỹ thuật số Sloan (Sloan Digital Sky Survey) đã cho thấy những gì có thể thực hiện được khi các bộ dữ liệu thiên văn khổng lồ được công khai, cho phép khám phá vượt xa mục tiêu ban đầu của cuộc khảo sát.
And since 2014, Gaia, the European space telescope, has taken this transformation to another level by mapping the positions and motions of nearly 2 billion stars, turning the galaxy into a vast archaeological record. No ruins, no shards and no bones – only stars that hold the clues.
Và kể từ năm 2014, Kính thiên văn không gian Gaia của châu Âu đã đưa sự chuyển đổi này lên một tầm cao mới bằng cách lập bản đồ vị trí và chuyển động của gần 2 tỷ ngôi sao, biến thiên hà thành một hồ sơ khảo cổ học khổng lồ. Không có tàn tích, không mảnh vỡ hay xương cốt – chỉ có những vì sao nắm giữ manh mối.
The clearest giveaway that something cataclysmic took place long ago in our galaxy is the migrants we observe: stars that were not born in the Milky Way.
Dấu hiệu rõ ràng nhất cho thấy một sự kiện thảm khốc đã xảy ra từ lâu trong thiên hà của chúng ta là những ngôi sao di cư mà chúng ta quan sát được: những ngôi sao không sinh ra trong Dải Ngân Hà.
While native stars mostly travel together, circling the galactic centre in the great rotating flow of the disc, migrants cut across that order. They slide past the locals, plunge into the inner galaxy, then fly back out to its outskirts, again and again.
Trong khi các ngôi sao bản địa chủ yếu di chuyển cùng nhau, quay quanh trung tâm thiên hà trong dòng chảy xoay lớn của đĩa, thì những ngôi sao di cư lại cắt ngang trật tự đó. Chúng lướt qua những ngôi sao địa phương, lao vào vùng lõi thiên hà, sau đó bay trở lại ngoại vi nhiều lần.
These unusual orbits go hand-in-hand with unusual chemistry. Most of the migrant stars are less enriched in heavier elements than the locally born population. Their chemical composition is a sign of a slower rate of evolution that is typical of a dwarf galaxy.
Những quỹ đạo bất thường này đi kèm với hóa học bất thường. Hầu hết các ngôi sao di cư nghèo hơn về các nguyên tố nặng so với quần thể sinh ra tại chỗ. Thành phần hóa học của chúng là dấu hiệu của tốc độ tiến hóa chậm hơn, điển hình của một thiên hà lùn.
This makes the migrants doubly valuable. They are both fossils of the Milky Way’s violent past, and probes of its outer regions, travelling where the local stars rarely go.
Điều này khiến những ngôi sao di cư trở nên có giá trị gấp đôi. Chúng vừa là hóa thạch của quá khứ bạo lực của Dải Ngân Hà, vừa là các công cụ thăm dò các vùng ngoại vi của nó, đi đến nơi mà các ngôi sao địa phương hiếm khi tới.
How the Milky Way was rewired
Dải Ngân Hà đã được “nối lại” như thế nào
One of the central ideas in the theory of cosmic structure formation is that galaxies grow hierarchically. Smaller galaxies fall into larger ones and are torn apart, leaving their stars behind as migrants.
Một trong những ý tưởng trung tâm trong lý thuyết hình thành cấu trúc vũ trụ là các thiên hà phát triển theo cấp bậc. Các thiên hà nhỏ hơn rơi vào các thiên hà lớn hơn và bị xé toạc, để lại các ngôi sao của chúng như những người di cư.
In the Milky Way, the largest ancient structure of this kind is known as Gaia-Sausage-Enceladus. It is the remains of a vanished galaxy that collided with our own between 8 and 11 billion years ago (the “sausage” refers to a pattern in its stars’ motions) .
Trong Dải Ngân Hà, cấu trúc cổ đại lớn nhất loại này được gọi là Gaia-Sausage-Enceladus. Đây là tàn dư của một thiên hà đã biến mất và va chạm với thiên hà của chúng ta cách đây 8 đến 11 tỷ năm (thuật ngữ “sausage” đề cập đến một mô hình chuyển động trong các ngôi sao của nó) .
The Milky Way also did not go through that crash unscathed. The collision rewired and reshaped it.
Dải Ngân Hà cũng không thoát khỏi vụ va chạm đó một cách nguyên vẹn. Vụ va chạm đã tái cấu trúc và định hình lại nó.
Some of these changes are easily visible in the data. Stars from the old disc were splashed into our galaxy’s halo, becoming exiles in the place where they were born. A new posse of star clusters were also acquired.
Một số thay đổi này dễ dàng được nhìn thấy trong dữ liệu. Các ngôi sao từ đĩa cũ đã bị văng vào quầng sáng của thiên hà chúng ta, trở thành những người lưu vong ở nơi chúng được sinh ra. Một nhóm cụm sao mới cũng đã được tiếp nhận.
At the same time, we think something even more momentous was taking place. The encounter changed the orientation of the Milky Way’s disc, and its alignment with the dark matter halo.
Đồng thời, chúng tôi nghĩ rằng một điều gì đó còn quan trọng hơn đang diễn ra. Cuộc gặp gỡ này đã thay đổi hướng của đĩa Dải Ngân Hà và sự sắp xếp của nó với quầng vật chất tối.
While dark matter is too diffuse to dominate our Solar System, in the outer galaxy it is the main gravitating mass – moving, streaming and, in the standard picture, clumping into a hierarchy of lumps.
Mặc dù vật chất tối quá loãng để thống trị Hệ Mặt Trời của chúng ta, nhưng ở vùng ngoại vi thiên hà, nó là khối lượng hấp dẫn chính – di chuyển, chảy và, theo mô hình tiêu chuẩn, tập trung thành một hệ thống các cục.
Around the Milky Way, this dark matter forms a vast halo, much larger than the luminous part of our galaxy. We often imagine this halo as a sparse, round cloud, but Gaia has helped show this picture is too simple.
Xung quanh Dải Ngân Hà, vật chất tối này tạo thành một quầng khổng lồ, lớn hơn nhiều so với phần sáng của thiên hà chúng ta. Chúng ta thường tưởng tượng quầng này là một đám mây tròn và thưa thớt, nhưng Gaia đã giúp cho thấy bức tranh đó quá đơn giản.
The dark halo can be stretched out of shape by a major encounter. Like a ship beginning to list, the Milky Way started to lean – not suddenly, not visibly, but over billions of years.
Quầng tối có thể bị kéo giãn hình dạng bởi một cuộc gặp gỡ lớn. Giống như một con tàu bắt đầu nghiêng, Dải Ngân Hà đã bắt đầu nghiêng—không đột ngột, không rõ ràng, mà qua hàng tỷ năm.
A new galactic dance
Vũ điệu thiên hà mới
Unusually compared with many galaxies of similar mass, the Milky Way was allowed ample time to recover from the shock of the “sausage merger”. No other cosmic cataclysm appears to have shaken our Galaxy since, letting it settle into a quiet, uneventful life. That is, until now.
So với nhiều thiên hà có khối lượng tương đương, Dải Ngân Hà đã được cho thời gian ample để phục hồi sau cú sốc của vụ “sáp nhập xúc xích.” Không có thảm họa vũ trụ nào khác dường như làm rung chuyển Thiên hà của chúng ta kể từ đó, để nó ổn định vào một cuộc sống yên bình, không sự kiện. Cho đến bây giờ.
The Large Magellanic Cloud (LMC) , currently our galaxy’s most massive companion, is already pulling at the Milky Way, disturbing its halo again. In an echo of what happened some 10 billion years ago, the Milky Way is being drawn into an accelerating dance with this neighbouring dwarf galaxy, recoiling in response to the LMC’s approach.
Tinh vân Magellan Lớn (LMC) , hiện là vệ tinh lớn nhất của thiên hà chúng ta, đã bắt đầu kéo Dải Ngân Hà, làm xáo trộn lại quầng sáng của nó. Trong tiếng vọng của những gì xảy ra cách đây khoảng 10 tỷ năm, Dải Ngân Hà đang bị cuốn vào một vũ điệu ngày càng nhanh với thiên hà lùn láng giềng này, phản ứng trước sự tiếp cận của LMC.
This is a dance that only one galaxy is likely to survive intact. A new chapter of migration, survival and adaptation has begun.
Đây là một vũ điệu mà có lẽ chỉ một thiên hà là sống sót nguyên vẹn. Một chương mới về di cư, sinh tồn và thích nghi đã bắt đầu.
None of this spoils the beauty of the night sky – it deepens it. The calm band of light above us is not a symbol of permanence, but the visible reminder of a long survival.
Tất cả những điều này không làm mất đi vẻ đẹp của bầu trời đêm – nó còn làm sâu sắc thêm nó. Dải ánh sáng tĩnh lặng phía trên chúng ta không phải là biểu tượng của sự vĩnh cửu, mà là lời nhắc nhở hữu hình về một cuộc sống sót dài lâu.
The Milky Way has been broken, rebuilt and is now being disturbed again. Its stars remember the past; their motions reveal the future. What looks eternal is, in truth, a moment in a much longer story.
Dải Ngân Hà đã bị phá vỡ, được xây dựng lại và giờ đây lại bị xáo trộn lần nữa. Các ngôi sao của nó ghi nhớ quá khứ; chuyển động của chúng tiết lộ tương lai. Điều trông có vẻ vĩnh cửu, trên thực tế, chỉ là một khoảnh khắc trong một câu chuyện dài hơn nhiều.
Vasily Belokurov has received funding from the European Research Council, the Leverhulme Trust, and the Science and Technology Facilities Council.
Vasily Belokurov đã nhận được tài trợ từ Hội đồng Nghiên cứu Châu Âu (European Research Council) , Quỹ Leverhulme và Hội đồng Cơ sở Khoa học và Công nghệ (Science and Technology Facilities Council) .
Read more
-
Bài tiểu luận thứ Sáu: Cách bán một cuộc diệt chủng phơi bày các tiêu chuẩn kép trong việc đưa tin về Gaza
Friday essay: How to Sell a Genocide exposes the double standards of reporting on Gaza
-
Tại sao các ngân hàng trên thế giới lại lo lắng về mô hình AI mới nhất của Anthropic
Why the world’s banks are so worried about Anthropic’s latest AI model