Không có tên tài liệu
Hình ảnh này đi kèm với một cuộc phỏng vấn radio dài của học giả (được bầu vào năm 2004). Tôi tin rằng văn bản này, không phải là sự phóng đại báo chí, mà chính người được phỏng vấn xác nhận, tự nói lên điều gì đó. Bạn sẽ biết thêm rằng Françoise Combes chỉ đến với thiên văn học và vũ trụ học muộn màng, rằng bà dành một nửa thời gian để cập nhật các nghiên cứu mới được công bố, và rằng bà thường xuyên đi công tác trung bình hai lần mỗi tháng. Hãy tính thử xem. Như vậy, bà đã ký hoặc đồng ký từ một đến hai bài báo mỗi tuần kể từ khi bắt đầu sự nghiệp.
Người thực sự là nhà khoa học sẽ tự rút ra kết luận.
Tôi quen bà cách đây khoảng một thập kỷ, trong buổi bảo vệ luận án của một học trò của Evangelina Athanassoula tại đài thiên văn Marseille. Một luận án "về động lực học thiên hà" gồm việc đặt ra các điều kiện ban đầu, ví dụ như hai tập hợp điểm khối lượng bay về phía nhau, rồi sau đó thực hiện nhiều phép tính máy tính để thu được một hình ảnh mà người ta tìm cách đối chiếu với một danh mục nào đó.
Athanassoula đã hướng dẫn nhiều luận án dựa trên nguyên tắc này, thường chọn học trò là các sinh viên nước ngoài, những người sau khi tốt nghiệp có thể đến giảng dạy tại một vị trí thiên văn học được tạo riêng cho họ.
Tôi tưởng tượng rằng Athanassoula đã nghỉ hưu sau một sự nghiệp đầy những "công trình không thành". Cũng vậy với chồng bà, Albert Bosma.
Bosma, cách đây 15 năm.
Albert Bosma, người từng khiến tôi bị cấm phát biểu tại một hội nghị thiên văn học Pháp–Pháp ở Montpellier cách đây khoảng một thập kỷ, khi tôi định nói về động lực học thiên hà, chỉ bằng cách tuyên bố:
- Nếu Petit nói, tôi sẽ đi ngay.
Trong suốt hai mươi năm, Bosma và vợ ông, Athanassoula, đã sử dụng một máy tính mạnh, đặt tại đài thiên văn Marseille (mà tôi không có quyền truy cập), hệ thống GRAPE, nhưng không đạt được kết quả đáng kể nào ngoài việc suy ra phân bố khối lượng trong thiên hà từ các đường cong quay.
Ngày hôm đó, tôi đã trình bày (với Athanassoula và Françoise Combes) kết quả mô phỏng máy tính do Frédéric Descamp thực hiện trên máy tính trung tâm DAISY ở Đức, mô phỏng tương tác 2D giữa một thiên hà và môi trường có khối lượng âm. Khi đó, một xoắn ốc tuyệt đẹp với dải chính xuất hiện rất nhanh, duy trì hàng chục vòng mà không mất đi các cánh tay.
Françoise Combes, mặt tái nhợt, lập tức nói với tôi:
- Ta có thể đạt được điều tương tự bằng khí lạnh!
Thật vậy, không lâu sau, tạp chí Ciel et Espace đã công bố những bức ảnh tuyệt đẹp được trích từ các mô phỏng mà bà từng thực hiện. Tôi thận trọng, nhờ một người bạn nữ, người tự giới thiệu là nhà thiên văn nghiệp dư, sau khi khen ngợi bà, hỏi bà rằng các cấu trúc này duy trì được bao lâu — điều mà bài báo không nêu rõ.
Câu trả lời đến: chỉ hơn một vòng...
Cấu trúc xoắn ốc hình thành trong đĩa khí. Đĩa này rất mỏng: chỉ 300 năm ánh sáng độ dày, so với đường kính 100.000 năm ánh sáng. Độ dày tương tự như một đĩa nhạc hoặc đĩa CD.
Điều kiện ban đầu: đường cong quay của chính những thiên hà này: quay như vật rắn ở trung tâm, quay khác biệt ở rìa. Tức là tốc độ góc giảm dần khi càng xa vùng trung tâm.
Bắt đầu bằng cách "thêm khí lạnh" vào đĩa này. Khoảng cách Jeans thay đổi theo căn bậc hai của nhiệt độ. Nếu nhiệt độ thấp, khí sẽ có xu hướng tập trung lại. Thêm vào đó là sự quay khác biệt: cấu trúc xoắn ốc sẽ rất dễ đạt được. Nhưng, và tất cả các mô phỏng kiểu này đều cho thấy điều này, khí sẽ nóng lên. Các phân tử cấu thành khí đạt vận tốc vượt quá vận tốc thoát khỏi thiên hà, và các cánh tay... bốc hơi. Athanassoula đã phải đối mặt với vấn đề này suốt sự nghiệp.
Để cấu trúc này tồn tại lâu dài, các thiên hà phải liên tục thu thập khí lạnh. Françoise Combes chưa từng chứng minh được lượng hydro lạnh đủ lớn để mô hình của bà trở nên hợp lý.
Giả thuyết về sự hiện diện của khí lạnh giữa các thiên hà là khó có thể bảo vệ được. Ngược lại, người ta đã phát hiện ra sự hiện diện của một loại khí cực kỳ nóng (hydro được đốt đến hàng chục triệu độ) giữa các thiên hà. Những va chạm giữa các thành phần này đi kèm với bức xạ tia X.
Và điều đó hoàn toàn hợp lý. Để khối khí này không bị thu hút dần theo thời gian bởi các thiên hà, các nguyên tử hydro phải có vận tốc vượt quá vận tốc thoát khỏi thiên hà, khoảng 1000 km/s. Vậy nhiệt độ của một khí hydro mà các nguyên tử dao động nhiệt với vận tốc 1000 km/s là bao nhiêu?
Đáp án: 40 triệu độ.
Làm sao khí này lại đạt đến nhiệt độ cao như vậy? Vào thời điểm các ngôi sao thế hệ đầu tiên được hình thành trong thiên hà elip. Những thiên hà này khi đó hành xử như những lò nung, các ngôi sao trẻ hoạt động rất mạnh. Vật chất cũng có thể bị phun ra theo các tia. Các thiên hà xoắn ốc tương lai, ở dạng nguyên thiên hà, không mất khí, mà khí vẫn tồn tại dưới dạng vành đệm phân tán. Các thiên hà ở giai đoạn sơ khai, tạo thành một hệ va chạm, các vành đệm khí bị quay, nhưng các "đám mây" trung tâm thì không — những "đám mây" này là di tích được tạo nên bởi hàng trăm cụm cầu trong Dải Ngân Hà, tạo thành một hệ con đối xứng cầu (không quay). Các va chạm làm nguội khí trong nguyên thiên hà nhẹ, nhưng khí này vẫn giữ được động lượng góc đã tích lũy trong các va chạm. Từ đó hình thành các đĩa khí cực kỳ mỏng, trong đó sẽ hình thành những "ngôi sao thế hệ hai" (gọi là thế hệ II).
Sự giãn nở làm các thiên hà rời xa nhau, đồng thời cũng làm các nguyên tử hydro giữa các thiên hà xa nhau hơn, khiến chúng không thể mất năng lượng bằng bức xạ