milky way galaxy
Milky way galaxy: Dải ngân hà trong đó có thái dương hệ và trái đất được hình thành phỏng đoán khoảng 12 tỷ (billion) năm trước đây (vụ nổ lớn-big bang và sự hình thành vũ trụ từ khoảng 13,7 tỷ năm trước đây). Milky Way có đường kính 100 000 năm ánh sáng (*
light years = l.y.). Thái dương hệ của chúng ta cách trung tâm của dải ngân hà khoảng 28 000 năm ánh sáng. Các nhà thiên văn học phỏng đoán có hơn 100 tỷ (1 + 11 số 0) sao và hành tinh trong dải ngân hà của chúng ta. Milky way galaxy là một trong một chùm khoảng 30 dải ngân hà khác (galaxy cluster và trong nhóm Virgo Supercluster).
Dải ngân hà khác rất lớn gần galaxy của chúng ta nhứt là (M31) Andromeda Nebulae Galaxy (Nebulae = bụi và khí) có đường kính khoảng 200 000 năm ánh sáng (gấp đôi Milky Way), cách trái đất 2,3 triệu l.y.. Andromeda có khoảng 30 đến 50 "mặt trời", khoảng 14 dải ngân hà nhỏ hơn quay quanh nó, bao gồm khoảng 1 tỷ sao, hai dải ngân hà gần Andromeda biết được có tên M32 và M110.
Các dải ngân hà không đứng yên một chổ mà luôn luôn chuyển động, xoay quanh điểm giữa. Trên đường ngân hà di chuyển, bất kỳ các sao hay dải ngân hà nào đến gần sẽ bị lực hấp dẫn của dải ngân hà to hơn hút vào trở thành một thành phần của dải ngân hà này và càng ngày dải ngân hà càng to lớn thêm.
Vì luật hấp dẫn của hai khối ngân hà, nên điều mà chắc chắn sẽ xảy ra là Andromeda và Milky Way sẽ đụng độ và nhập lại thành một (hiện tượng hiện nay thấy được ở galaxy NGC 2207 và IC 2163). Milky Way tiến gần đến Andromeda với vận tốc khoảng 400 000 km/giờ, trên đường di chuyển chúng sẽ hút tất cả các sao chung quanh và càng ngày càng to rộng ra. Hai galaxies càng gần nhau sức hút sẽ càng mạnh và di chuyển càng nhanh. Do Andromeda có thể khối to gấp đôi Milky Way, sức hấp dẫn của nó mạnh hơn và sẽ nuốt trọn Milky Way (phải theo vòng xoay của Andromeda). Một số sao và hành tinh ở vòng ngoài của Milky Way (như thái dương hệ của chúng ta) sẽ bị hút vào trung tâm (lỗ đen) của Andromeda hoặc bị bắn văng ra khỏi quỹ đạo của ngân hà và bay thẳm vào vũ trụ (không còn trong vòng hút của Galaxy mới)... nhưng cũng còn lâu lắm 5 đến 6 tỷ năm nữa sự việc này mới kết thúc, Milky Way và Andromeda sẽ không còn tồn tại mà xuất hiện một dải ngân hà mới "Milkomeda" (hay Milkymeda hay Andromeda Way).
Sở dĩ tất cả ngân hà xoay quanh trung tâm của nó thành cụm và các sao vòng ngoài cùng, nơi mà sức hút ở trung tâm yếu, không bị bắn văng vào vũ trụ là nhờ một thể chất chiếm khoảng 20% tổng khối lượng của vũ trụ, chúng tồn tại khắp nơi kể cả trên trái đất chung quanh chúng ta hoặc đi xuyên thân thể chúng ta, nhưng con người chưa thể nắm bắt, không thấy được (vì chúng không phản xạ ánh sáng) gọi là "Vật chất tối-dark matter", khám phá từ giả thuyết của nhà thiên văn học người Thụy sĩ Fritz Zwicky (1898 - 1974).
Sự tồn tại của "Vật chất tối" được chứng minh vào tháng 8 năm 2006 qua phương pháp "gravitational lensing". Tia sáng từ ngôi sao đi đến kiếng thiên văn, khi tia sáng gặp phải vật chất tối, do lực hấp dẫn của vật chất tối tia sáng đó không đi đường thẳng mà sẽ bị khúc xạ, đồng nghĩa với vật thể quan sát được qua kiếng viễn vọng sẽ biến thể (như vật thể ta quan sát xuyên qua ly nước). Vì vậy, tuy không ai có thể trực tiếp nhìn thấy vật chất tối nhưng cách nhà thiên văn học có thể xác định có chúng trong vũ trụ.
Nghịch với dark matter là dark energy-"Năng lượng tối"! Có thể tưởng tượng đơn giản: "Vật chất tối" là keo dán các ngân hà trong vũ trụ thành thể khối lại với nhau, trong khi "Năng lượng tối" thì kéo giãn mọi thứ chung quanh nó. Năng lượng tối chiếm khoảng 75% thành phần trong vũ trụ, cho đến nay con người không thể chứng minh được sự tồn tại của chúng, người ta chỉ có thể chứng minh các ngân hà càng ngày càng bị kéo giản bành trướng ra thêm.
Con người chỉ có thể giải thích 5% vật chất tồn tại trong vũ trụ, những vật chất tạo ra chúng ta và những lực tồn tại trên trái đất. 95% thành phần còn lại con người chỉ lờ mờ biết đến.
****
Qua ống kính viễn vọng "Hooker reflector" do nhà thiên văn học Mỹ Edwin Powell Hubble (1889-1953), đặt tại Mount Wilson gần Los Angeles năm 1924 để quan sát một góc nhỏ của vũ trụ gọi là "Hubble Ultra Deep Field"
rồi ước đoán theo toán học thì trong vũ trụ có thể có đến 200 tỷ (2 + 11 số 0) dải ngân hà (Galaxies).
Một vài dải ngân hà và tiểu ngân hà (dwarf galaxy):
*IC 1011 có đường kính 60 lần to hơn dải ngân hà của chúng ta;
Phoenix Dwarf (cách trái đất 1,3 triệu l.y.);
Tucana Dwarf (cách trái đất 3,2 triệu l.y.);
NGC 3109 (cách trái đất 4,5 triệu l.y.);
Sextans A và Sextans (cách trái đất 4,3 và 4,4 triệu l.y.);
Triangulum M33 Galaxy (cách trái đất 3 triệu l.y.);
Antlia Drawf (cách trái đất 4,3 triệu l.y.);
Fornax Dwarf (cách trái đất 55 triệu l.y.);
Sculptor (cách trái đất 12 triệu l.y.);
Leo I và Leo II Dwarf (cách trái đất 39 triệu l.y.);
Ursa Major groups (cách trái đất 15 triệu l.y.);
Canis Major Dwarf (cách trái đất 25 triệu l.y.);
M101 "Pinwheel" (cách trái đất 23,4 triệu l.y.);
I Zwicky 18 (cách trái đất 59 triệu l.y.);
ARP 220 (cách trái đất 250 triệu l.y.);
Antennae NGC 4038, NGC 4039 (cách trái đất 45 / 65 triệu l.y.);
M51 "Whirlpool" (dải ngân hà bao gồm khoảng 160 triệu sao);
M56 / NGC 6779; M71; M72; M80; M92; M107: "Globular" cluster, chùm ngân hà dạng hình cầu, hình tròn;
M63 Sunflower NGC 5055; M81; M82 Cigar (NGC 3034);
M65; M66; M101;... dải ngân hà xoắn ốc "Spiral"
M73 Asterism; M77 Seyfert Galaxy
M82 Exploding Galaxy; M83 (NGC 5236);
M87 (NGC 4486) dải ngân hà có đường kính 120 000 l.y., có dạng bầu dục, cách Milky Way 54 triệu l.y., các sao của nó tỏa sắc vàng;
M104 "Sombrero"; NGC 520; Cartwheele; Comet; Tadpole;...
*M viết tắt chữ Messier (tên một nhà thiên văn học người Pháp Charles Messier).
*NGC viết tắt của New General Catalogue (tổng thống kê mới)
*IC - the Index Catalogue (chỉ số thống kê) thêm một số dải ngân hà, tinh vân (nebulae), cụm sao (star clusters) được khám phá giữa 1888-1907.
Con người ngày càng đi sâu vào vũ trụ bao la, càng khám phá và hiểu biết chi tiết về hệ thống hình thành phức tạp của ngân hà (star-sao; cụm sao;
galaxy-ngân hà; galaxy cluster-cụm ngân hà;super galaxy cluster-siêu ngân hà; galaxy filament-dây ngân hà) nhờ những kiếng viễn vọng tối tân như:
- ACT (Atacama Cosmology Telescope) năm 2007 bắt đầu đồ án "Tìm hiểu vũ trụ", khoa vật lý thiên văn (astrophysic) của trường đại học Princeton Mỹ, tại Cerro Toco, sa mạc Atacama (có độ cao 5100m so với mặt biển), phía bắc Chi-lê.
Ánh sáng từ những dải ngân hà mà chúng ta quan sát được ngày hôm nay là ánh sáng của hàng tỷ năm về trước (vì những dải ngân hà đó cách xa chúng ta rất nhiều l.y., một tia sáng phải đi nhiều năm ánh sáng mới tới được trái đất).
- Đài quan sát vũ trụ "Keck" (William Myron Keck) tại Mauna Kea, Hawaii, với sự cộng tác giữa trường đại học CIT và cơ quan NASA. Trọng tâm: tìm hiểu về lỗ đen.
- SDSS-Sloan Digital Sky Survey Đài quan sát Apache Point, New Mexico. Xác định vị trí của hàng triệu dải ngân hà trong vũ trụ và vẻ theo hệ thống 3 chiều.
Trong hình dưới: một chấm là một dải ngân hà; nhiều dải ngân hà thành một cụm ngân hà, siêu ngân hà (super galaxy cluster); và dây galaxy cluster (bao gồm trên 10 000 siêu ngân hà). Những khoảng đen là "vật chất tối".
Một góc của Vũ Trụ 
a slice of the Universe
- Mặt trời cùng các hành tinh trong thái dương hệ cần khoảng 226 đến 250 triệu năm để quay một vòng chung quanh trung tâm của dải ngân hà, vậy mặt trời đã quay được khoảng 56 đến 61 vòng, với vận tốc 251km/giây.
- Trái đất quay chung quanh mặt trời với vận tốc nhanh nhứt là 30,29km/giây và chậm nhứt là 29,9km/s, tức là 1800km/giờ. Trái đất quay một vòng quanh trục của nó trong 24 giờ với vận tốc 1670 km/giờ (tính tại đường xích đạo với vòng đai chu vi 40075 km).
The solar systems:
Mặt trời ☉ (the sun); Thủy tinh ☿ (Mercury; La mã: thần của thương gia); Kim tinh ♀ (Venus; La mã: nữ thần tình ái); Trái đất ♁ (the Earth) và Mặt trăng ☾(the Moon) là Vệ tinh duy nhứt của trái đất; Hỏa tinh ♂ (Mars; La mã: thần chiến tranh); Mộc tinh ♃ (Jupiter; La mã: thần ánh sáng, là cha của tất cả các thần); Thổ tinh ♄ (Saturne; La mã: thần đem lại sự mầu mỡ, sinh sôi nẩy nở); Thiên vương tinh ♅ (Uranus; La mã: thần của bầu trời); Hải vương tinh ♆ (Neptune; La mã: thần sông, biển); Diêm vương tinh ♇ (Pluto; Hy lạp: thần địa ngục, thần của thế giới âm, thần chết).
Các Hành Tinh trong Thái Dương Hệ 
So sánh độ to của các hành tinh trong "our solar systems"Diêm vương tinh được người Mỹ Clyde William Tombaugh (1906-1997) phát hiện vào ngày 18.2.1930.
Ngày 26.8.2006 sao Diêm vương bị giáng cấp xuống thành dwarf planet hành tinh lùn, nguyên nhân vì quỹ đạo quay của nó không giống với 8 hành tinh được phát hiện trước đó. Quỹ đạo của Diêm vương không phải hình ellipse và đôi khi giao cắt với quỹ đạo của Hải vương tinh và có nhiều lúc khoảng cách của nó gần mặt trời hơn Hải vương tinh, một đặc điểm làm pluto khác biệt với 8 hành tinh khác. Để quay một vòng quanh mặt trời, pluto cần 247,68 năm (so với trái đất 365 ngày và 6 tiếng). Diêm vương tinh lại nhỏ hơn mặt trăng và trái đất, kích thước của nó chỉ lớn hơn chút ít so với hành tinh lùn khác Charon, Ceres và Eris, Makemake, Haumea.
Phi thuyền không người lái có tên (những) Chân trời mới "New Horizons" được cơ quan NASA phóng lên ngày 19 tháng 1 năm 2006 để đi thám hiểm Diêm vương tinh cách trái đất 5,9 tỷ km với vận tốc 16km/giây. Dự đoán vào tháng 7 năm 2015 phi thuyền sẽ đến đó. Trên đường đến pluto, năm 2005 New Horizons khám phá ra thêm 2 vệ tinh quay quanh pluto là Nix với đường kính 40km và Hydra với đường kính 160km. Phi thuyền sẽ tiếp tục bay tiếp ngang Charon có đường kính 1207km cũng là một vệ tinh của pluto, Charon được khám phá vào năm 1978 và có thể được bầu khí quyển bao bọc chung quanh!
New Horizons sẽ không quay trở về trái đất mà tiếp tục bay mãi đến khi cách trái đất khoảng 55AU thì trái đất sẽ không thể liên lạc, nhận và gởi tín hiệu được nữa. New Horizons sẽ đi vĩnh viễn vào vũ trụ vô tận. (
* 1AU là khoảng cách giữa trái đất và mặt trời, khoảng 150 triệu km).
Các phi thuyền không người lái được phóng lên để thám hiểm vũ trụ:
- Voyager 1 của NASA phóng lên vào ngày 05.09.1977, bay với vận tốc 62 640km/h. Voyager 1 đã hoàn thành nhiệm vụ thám hiểm Mộc tinh và Thổ tinh (Jupiter, Saturne). Hiện phi thuyền đã bay rất xa vào vũ trụ, cách trái đất khoảng 17,4 tỷ km, đã ra khỏi thái dương hệ nhưng vẫn còn truyền thông tin về, thông tin này phải đi mất 17 tiếng (vận tốc ánh sáng) mới tới trái đất. Theo phỏng đoán trái đất sẽ còn nhận được thông tin của Voyager 1 đến năm 2025.
Hình ảnh Voyager 1 chuyển về trái đất ngày 12.9.1996 ở khoảng cách 6,4 tỷ km xa trái đất, trái đất chỉ còn là một "chấm xanh lợt" "pale blue dot"
- Voyager 2 của NASA phóng lên vào ngày 20.08.1977. Voyager 2 thám hiểm Mộc tinh, Thổ tinh, Thiên vương tinh, Hải vương tinh (Unranus, Neptun). Hiện tại, Voyager 2 cách trái đất khoảng 14,2 tỷ km
Cả 2 phi thuyền Voyager 1 và 2 sẽ bay ra khỏi thái dương hệ và đi mãi vào vũ trụ, vì vậy trên phi thuyền có gắn một dĩa làm bằng đồng tráng lớp vàng (chống rỉ sét). Trên dĩa, một mặt là công thức để sử dụng dĩa và bảng đồ cũng như tọa độ của trái đất với 14 ngôi sao và vị trí của trái đất với trung tâm của dải ngân hà. Mặt thứ hai khắc những thông tin dạng tiếng động và hình ảnh đáng kể nhứt về trái đất, thí dụ như: nhiều nền văn minh, toán học, cấu trúc của giống người, thú, cây cỏ, tiếng gió thổi, tiếng sấm sét, 55 loại ngôn ngữ, 90 phút âm nhạc cổ điển (Bach, Beethoven, Mozart,...), lời chào của Chủ tịch Liên hiệp quốc Kurt Waldheim (UN-general secretary) và tổng thống Mỹ Jimmy Carter, trường hợp phi thuyền một ngày nào đó được tìm thấy bởi "alien".
Lời chào - nội dung nguyên thủy của "Voyager Golden Record": "This is a present from a small, distant world, a token of our sounds, our science, our images, our music, our thoughts and our feelings. We are attempting to survive our time so we may live into yours."
tạm dịch: "Đây là một món quà của một thế giới nhỏ và xa xăm, một khoanh nhỏ về âm thanh, khoa học, hình ảnh, âm nhạc, suy nghỉ và cảm nhận của chúng tôi. Chúng tôi cố gắng để tồn tại trong thời đại của chúng tôi, để có thể tiếp tục sống đến thời đại của các bạn."
- VEX "Venus Express" phi thuyền của cơ quan ESA, phóng lên vào ngày 09.11.2005, sau 5 tháng vào ngày 11.04.2006 thì VEX đến và bay theo quỹ đạo ellipse quanh Kim tinh, mục đích thám hiểm bầu khí quyển dầy khoảng 20km của Kim tinh. Chương trình của VEX được gia hạn đến 31.12.2012.
- "Phoenix" Mars Mission của NASA phóng lên ngày 04.08.2007 thám hiểm Hỏa tinh. Sau 9 tháng vào ngày 26.05.2008 Phoenix đáp lên Mars.
- Galileo của NASA phóng lên vào ngày 18.10.1989, từ 1995 đến 2003 Galileo bay quanh Mộc tinh. Vào ngày 21.09.2003 phi thuyền đi vào vòng khí quyển của Mộc tinh và bị thiêu hủy.
- "Cassini-Huygens" của NASA phóng lên ngày 15.10.1997 đi thám hiểm Thổ tinh Saturne và Titan. Ngày 01.07.2004 Cassini bay vào quỹ đạo của Thổ tinh, và 14.01.2005 Huygens đáp lên Titan truyền 72 phút thông tin về trái đất. Chương trình thám hiểm này được gia hạn đến cuối năm 2017.
- Ngày 26.11.2011 lúc 10:02 sáng, tại Cape Canaveral/Florida Mỹ, cơ quan NASA phóng MSL (Mars Science Laboratory / Phòng thí nghiệm khoa học Hỏa tinh) ở đầu của hỏa tiển quân sự "Atlas V" để đi thăm dò Hỏa tinh. Dự án này trị giá 2.5 tỷ US$. Vào tháng 8.2012 MSL sẽ thả "Curiosity" (Tò mò) lên sao Hỏa. Curiosity là một chiếc xe có trọng lượng 900kg, cấu trúc của nó đặc biệt để đáp lên hành tinh khác. Trên Curiosity là phòng thí nghiệm, thiết bị quang tuyến X, máy quay phim, máy chiếu tia laser, v.v. với những kỹ thuật tinh vi nhứt hiện nay. Curiosity có nhiệm vụ kiểm tra những dấu hiệu của sự sống trên Hỏa tinh.
- Nếu trái đất vẫn còn tồn tại... thì ngày 19.07.2014 tại Kourou, cơ quan ESA (European Space Agency) với sự cộng tác của JAXA (Japanese Aerospace Exploration Agency) sẽ phóng BepiColombo kèm với hỏa tiển Ariane 5 ECA để đi thám hiểm Thủy tinh (Mercury), theo dự đoán thì khoảng 21.05.2020 đến 13.11.2020 thì BepiColombo sẽ đi vào quỷ đạo của Thủy tinh. Nhiệm vụ chính của BepiColombo là nghiên cứu từ trường, thành phần địa chất và lịch sử của hành tinh gần mặt trời nhứt.
* Tiểu hành tinh minor planet: là tên chung của dwarf planets, comets và small solar system bodies vào thế kỷ thứ 19. Từ năm 2006 Liên hiệp thiên văn học quốc tế International Astronomical Union chính thức chia tiểu hành tinh ra nhiều tên cho thiên thể.
* dwarf planet: hành tinh lùn là tất cả những thiên thể có đường kính nhỏ hơn Thủy tinh Mercury, quay quanh mặt trời, khối lượng lớn đủ để có khả năng tự tạo ra sức hút cũng như tự tạo ra độ cứng và tính chất thăng bằng thủy tĩnh; vật thể có dạng gần như tròn, có rất nhiều thiên thể khác không phải là vệ tinh nằm trên quỹ đạo của nó.
* plutoid là những hành tinh lùn, có đặc điểm tương tự Diêm vương tinh. Những vệ tinh quay quanh plutoid cho dù có đủ sức hấp dẫn để thành một vật thể gần như tròn cũng không được gọi là plutoid. Hiện nay, 2 plutoid biết được là Pluto và Eris. Trong tương lai, chắc chắn sẽ có nhiều plutoid khác được khám phá nhờ có những khí cụ quan sát thiên văn ngày càng tân tiến.
* small solar system body: là tất cả các thiên thể nhỏ trong hệ mặt trời, không phải là hành tinh, cũng không phải là hành tinh lùn hay vệ tinh. Thiên thể nhỏ bao gồm asteroids và sao chổi comets.
* Thiên thạch asteroid: những thiên thể nhỏ, những tảng đá bị bể ra từ những lần đụng độ giữa các thiên thể, chúng không có hình dạng nhứt định, không có bầu khí quyển chung quanh, chúng cũng quay quanh mặt trời, phần lớn asteroids không có quỹ đạo nhứt định, đôi khi asteroid có vệ tinh chung quanh nó (asteroid Ida và vệ tinh của nó Dactyl), asteroids tập trung rất nhiều khoảng 7 trăm ngàn đến 1,7 triệu thiên thể nằm trong vòng đai giữa quỹ đạo của Hỏa tinh Mars và Mộc tinh Jupiter. Có một số asteroids trong thái dương hệ bay rất gần trái đất near Earth asteroids và có thể đi vào quỹ đạo của trái đất. Asteorid có đường kính 10km rớt lên trái đất là nguyên nhân làm tuyệt chủng những con khủng long.
* Sao sẹt meteor là những asteroid nhỏ, cũng quay quanh mặt trời và không có quỹ đạo nhứt định. Khi meteor đi vào trái đất, chúng phải đi ngang bầu khí quyển và bị cọ xát cháy rực. Mỗi ngày, có khoảng 40 tấn meteorid đi xuyên khí quyển của trái đất.
* Meteorite và những cục meteor rớt trên trái đất.
* Meteorid là những mảnh vụn của sao chổi, đi xuyên khí quyển của trái đất thành mưa sao sẹt, đôi khi hơn 100 lần trong một giờ.
* Sao chổi comet là một cục thiên thể hình thành bởi những tảng đá, bụi, sắt, khí và nước đá. Sao chổi đi theo quỹ đạo quanh mặt trời theo lối lập dị, đôi khi kỳ quái của nó. Phần lớn quỹ đạo của comet rất xa, xa thẳm trong vũ trụ. Vì quỹ đạo cũa chúng không nhất định nên khó có thể đoán được khi nào thì chúng sẽ tiến lại gần quỹ đạo của trái đất, chỉ có sao chổi Halley biết được là 76 năm xuất hiện một lần. Đôi khi sao chổi chỉ xuất hiện một lần rồi mất tích luôn.
