4,5 tỷ năm nữa tính từ lúc này, thiên hà của chúng ta sẽ trải qua biến động lớn nhất trong suốt lịch sử của nó. Đó là khi nó va chạm với thiên hà Andromeda.
Từ hàng trăm triệu năm trước đó, nếu như nền văn minh của chúng ta còn tồn tại trong Hệ Mặt trời hoặc đâu đó khác trong thiên hà, những thế hệ rất, rất nhiều đời sau của chúng ta sẽ được chứng kiến một cảnh tượng ngoạn mục, mặc dù nó là sự chuẩn bị cho một trong những sự kiện dữ dội nhất có thể xảy ra trong vũ trụ.
Trái đất cùng toàn bộ Hệ Mặt trời của chúng ta tồn tại trong một cấu trúc khổng lồ được gọi là thiên hà Milky Way – nơi có chứa ít nhất là hơn 100 tỷ ngôi sao. Thiên hà này thuộc về một tập hợp lớn hơn được gọi là Cụm Địa Phương – một nhóm gồm hơn 50 thiên hà xoắn nằm cách chúng ta khoảng 2,5 triệu năm ánh sáng. Trên bầu trời những đêm quang đãng và không trăng, bạn có thể nhìn thấy nó ngay cả bằng mắt thường, dưới dạng một vệt sáng nhỏ và mờ ở khu vực của chòm sao Andromeda.
Andromeda là một mục tiêu thú vị đối với các nhà quan sát nghiệp dư. Vì có thể thấy ngay cả bằng mắt thường, nó càng rõ nét hơn khi được nhìn qua các kính thiên văn.
Với các nhà thiên văn, việc quan sát thiên hà này cũng đóng nhiều vai trò trong việc tìm hiểu về tiến hóa của các thiên hà nói chung cũng như chính thiên hà của chúng ta nói riêng.
Vì ở khá gần và là thiên hà lớn nhất trong Cụm Địa Phương, lại có cấu trúc dạng xoắn tương tự Milk Way, Andromeda là một mẫu tuyệt vời để quan sát và kiểm tra các mô hình về cấu trúc và tiến hóa của thiên hà mà các nhà thiên văn đang có, qua đó hoàn thiện hơn hiểu biết của chúng ta về các thiên hà trong vũ trụ, đặc biệt là về chính thiên hà của chúng ta.
Sự áp sát của Andromeda
Quan sát của các nhà thiên văn cho thấy có sự dịch chuyển xanh trong quang phổ thu được của thiên hà Andromeda. Một cách dễ hiểu, dịch chuyển xanh là hiện tượng ánh sáng thu được tương ứng với một hoặc một số nguyên tố nào đó phát ra từ một thiên hà hoặc ngôi sao có bước sóng ngắn hơn so với bước sóng thông thường của nó.
Vì mỗi nguyên tố phát xạ ra bước sóng đặc trưng của mình, nên việc thu được bước sóng ngắn hơn so với thông thường cho thấy nguồn phát (ở đây là thiên hà hoặc ngôi sao đang được quan sát) đang di chuyển lại gần.
Hiện tượng này được gọi là hiệu ứng Doppler. Ngược lại, nếu thiên hà hoặc ngôi sát được quan sát đang dịch chuyển ra xa thì các nhà thiên văn sẽ thấy bước sóng thu được dài hơn bước sóng gốc, được gọi là dịch chuyển đỏ.
Ngày nay, các nhà thiên văn đều biết rằng vũ trụ đang giãn nở theo mọi hướng. Bằng chứng rõ ràng của việc đó là người ta quan sát thấy dịch chuyển đo trong quang phổ của tất cả các thiên hà ở xa.
Việc này được phát hiện ra lần đầu tiên vào năm 1929 nhờ các quan sát của Edwin Hubble. Điều đó khiến bạn có thể đang tự hỏi rằng, vậy tại sao chúng ta lại thu được dịch chuyển xanh ở thiên hà Andromeda nếu như vũ trụ đang giãn nở không ngừng?
Câu trả lời nằm ở khoảng cách. Các quan sát của Hubble cho thấy thiên hà ở càng xa thì càng dịch chuyển ra xa chúng ta nhanh hơn. Từ đó ông khái quát thành định luận Hubble, trong đó vận tốc dịch chuyển ra xa của thiên hà tỉ lệ thuận với chính khoảng cách của chúng.
Điều đó có nghĩa là ở khoảng cách càng nhỏ thì sự giãn nở của vũ trụ càng không rõ rệt, hay nói cách khác là thứ gì đó làm vũ trụ giãn nở (mà ngày nay các nhà khoa học tạm gọi là năng lượng tối) có tác dụng rất yếu ở khoảng cách gần. Trong khi đó, mọi vật thể khối lượng lớn trong vũ trụ đều gây tác động lên chuyển động của nhau bởi trường hấp dẫn của chúng.
