Vào tối muộn ngày 5 tháng 1923 năm XNUMX, Edwin Hubble ngồi trước thị kính của kính thiên văn Hooker tại Đài thiên văn Mount Wilson, trên đỉnh những ngọn núi nhìn ra lưu vực Los Angeles. Anh ta đang quan sát một vật thể trên bầu trời phía bắc. Bằng mắt thường, nó có thể nhìn thấy được như một vết mờ mờ. Nhưng qua kính viễn vọng, nó trở nên sắc nét thành một hình elip rực rỡ gọi là Tinh vân Tiên nữ. Để giải quyết cuộc tranh luận về kích thước của Dải Ngân hà – lúc đó được cho là toàn bộ vũ trụ – Hubble cần xác định khoảng cách của Andromeda với chúng ta.

Trong tầm nhìn của kính thiên văn, Andromeda là một người khổng lồ. Hubble đã kiên nhẫn chụp một số bức ảnh phơi sáng trên nhiều tấm ảnh thủy tinh, và vào rạng sáng ngày 6 tháng 45, ông đã thực hiện một bức ảnh phơi sáng kéo dài XNUMX phút trên một tấm kính nhỏ và viết nguệch ngoạc chữ “N” nơi ông nhìn thấy ba ngôi sao mới, hay sao mới. Nhưng khi so sánh hình ảnh của mình với những bức ảnh do các nhà thiên văn học khác chụp, anh nhận ra rằng một trong những tân tinh mới của anh thực sự là một ngôi sao biến quang Cepheid – một loại sao có thể dùng để đo khoảng cách thiên văn.

Anh ấy gạch bỏ chữ “N” và viết “VAR!”

Hubble đã sử dụng ngôi sao đang rung động này để tính toán rằng Andromeda cách Trái đất 1 triệu năm ánh sáng, một khoảng cách lớn hơn nhiều so với đường kính của Dải Ngân hà (ông hơi lệch; Andromeda cách Trái đất khoảng 2.5 triệu năm ánh sáng). Và anh ấy nhận ra rằng Andromeda không chỉ là một tinh vân mà là cả một “vũ trụ hòn đảo” - một thiên hà khác biệt với thiên hà của chúng ta.

Với sự phân chia vũ trụ thành một thiên hà quê hương và một vũ trụ lớn hơn, việc nghiên cứu về ngôi nhà hữu hạn của chúng ta - và cách nó tồn tại trong vũ trụ đó - có thể bắt đầu một cách nghiêm túc. Giờ đây, một thế kỷ sau, các nhà thiên văn học vẫn đang có những khám phá bất ngờ về hòn đảo vũ trụ duy nhất mà chúng ta từng sinh sống. Họ có thể giải thích một số đặc điểm của Dải Ngân hà bằng cách hình dung lại cách nó hình thành và phát triển trong vũ trụ sơ khai, bằng cách xem xét kỹ lưỡng hình dạng không đồng đều của nó và bằng cách nghiên cứu khả năng hình thành các hành tinh của nó. Những kết quả mới nhất, được tích lũy trong bốn năm qua, hiện đang vẽ nên bức tranh ngôi nhà của chúng ta như một nơi độc đáo, vào một thời điểm độc nhất.

Có vẻ như chúng ta đã rất may mắn khi được sống gần một ngôi sao đặc biệt yên tĩnh ở rìa yên tĩnh của một thiên hà xoắn ốc lỏng lẻo, nghiêng một cách kỳ lạ và phần lớn bị bỏ lại một mình trong phần lớn thời gian tồn tại của nó.

Đảo vũ trụ của chúng ta

Từ bề mặt Trái đất - nếu bạn ở một nơi nào đó rất tối - bạn chỉ có thể nhìn thấy dải sáng của đĩa thiên hà của Dải Ngân hà, ở rìa. Nhưng thiên hà chúng ta đang sống phức tạp hơn nhiều.

Một lỗ đen siêu lớn đang quay cuồng ở trung tâm của nó, được bao quanh bởi “vùng phình ra”, một nút sao chứa một số cư dân sao lâu đời nhất của thiên hà. Tiếp theo là “đĩa mỏng” – cấu trúc mà chúng ta có thể nhìn thấy – nơi hầu hết các ngôi sao trong Dải Ngân hà, bao gồm cả mặt trời, được phân chia thành những cánh tay xoắn ốc khổng lồ. Đĩa mỏng được bọc trong một “đĩa dày” rộng hơn, chứa các ngôi sao già hơn và trải rộng hơn. Cuối cùng, một quầng sáng chủ yếu là hình cầu bao quanh các cấu trúc này; nó chủ yếu được tạo thành từ vật chất tối, nhưng cũng chứa các ngôi sao và khí nóng khuếch tán.

Để lập bản đồ về những cấu trúc này, các nhà thiên văn học sử dụng từng ngôi sao. Thành phần của mỗi ngôi sao ghi lại nơi sinh, tuổi và các thành phần tự nhiên của nó, vì vậy việc nghiên cứu ánh sáng sao cho phép tạo ra một dạng bản đồ thiên hà - cũng như phả hệ. Bằng cách định vị các ngôi sao theo thời gian và địa điểm, các nhà thiên văn học có thể truy tìm lại lịch sử và suy ra Dải Ngân hà được hình thành như thế nào, từng mảnh một, trong hàng tỷ năm.

Nỗ lực lớn đầu tiên nhằm nghiên cứu sự hình thành của Dải Ngân hà nguyên thủy bắt đầu vào những năm 1960, khi Olin Eggen, Donald Lynden-Bell và Alan Sandage, cựu nghiên cứu sinh của Edwin Hubble, lập luận rằng thiên hà này sụp đổ do một đám mây khí quay tròn. Trong một thời gian dài sau đó, các nhà thiên văn học cho rằng cấu trúc đầu tiên xuất hiện trong thiên hà của chúng ta là quầng sáng, theo sau là một đĩa sao dày đặc và sáng. Khi các kính thiên văn mạnh hơn xuất hiện trực tuyến, các nhà thiên văn học đã xây dựng các bản đồ ngày càng chính xác và bắt đầu tinh chỉnh ý tưởng của họ về cách các thiên hà kết hợp với nhau.

Mọi thứ đã thay đổi vào năm 2016, khi dữ liệu đầu tiên từ vệ tinh Gaia của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu quay trở lại Trái đất. Gaia đo chính xác đường đi của hàng triệu ngôi sao trong thiên hà, cho phép các nhà thiên văn học tìm hiểu vị trí của những ngôi sao đó, cách chúng di chuyển trong không gian và tốc độ chúng di chuyển. Với Gaia, các nhà thiên văn học có thể vẽ nên một bức tranh sắc nét hơn về Dải Ngân hà - một bức tranh hé lộ nhiều điều bất ngờ.

Chỗ phình ra không phải hình cầu mà có hình hạt đậu, và nó là một phần của một thanh lớn hơn trải dài ở giữa thiên hà của chúng ta. Bản thân thiên hà bị cong vênh giống như vành của một chiếc mũ cao bồi bị đập nát. Đĩa dày cũng bùng lên, ngày càng dày hơn về phía các cạnh của nó và nó có thể đã hình thành trước quầng sáng. Các nhà thiên văn học thậm chí còn không chắc thiên hà thực sự có bao nhiêu nhánh xoắn ốc.

Bản đồ vũ trụ hòn đảo của chúng ta không còn gọn gàng như trước đây. Cũng không bình tĩnh bằng.

“Nếu bạn nhìn vào một bức ảnh truyền thống về Dải Ngân hà, bạn sẽ thấy quầng sáng hình cầu đẹp đẽ này và một cái đĩa trông đều đặn, và mọi thứ gần như ổn định và đứng yên. Nhưng những gì chúng ta biết bây giờ là thiên hà này đang ở trạng thái mất cân bằng”, ông nói. Charlie Conroy, một nhà thiên văn học tại Trung tâm Vật lý thiên văn Harvard-Smithsonian. “Bức tranh đơn giản và có trật tự này đã thực sự bị loại bỏ trong vài năm qua.”

Bản đồ mới của dải Ngân hà

Ba năm sau khi Edwin Hubble nhận ra Andromeda là một thiên hà, ông và các nhà thiên văn học khác đang bận rộn chụp ảnh và phân loại hàng trăm hòn đảo vũ trụ. Những thiên hà đó dường như tồn tại ở một số hình dạng và kích thước phổ biến, vì vậy Hubble đã phát triển một sơ đồ phân loại cơ bản được gọi là sơ đồ âm thoa: Nó chia các thiên hà thành hai loại, hình elip và hình xoắn ốc.

Các nhà thiên văn học vẫn sử dụng sơ đồ này để phân loại các thiên hà, bao gồm cả thiên hà của chúng ta. Hiện tại, Dải Ngân hà là một hình xoắn ốc, với các cánh tay là vườn ươm chính cho các ngôi sao (và do đó là các hành tinh). Trong nửa thế kỷ, các nhà thiên văn học cho rằng có bốn nhánh chính - nhánh Nhân Mã, Orion, Perseus và Cygnus (chúng ta sống trong một nhánh nhỏ hơn, được gọi một cách không tưởng tượng nổi là nhánh Địa phương). Nhưng các phép đo mới về các ngôi sao siêu khổng lồ và các vật thể khác đang vẽ ra một bức tranh khác, và các nhà thiên văn học không còn thống nhất về số lượng cánh tay hay kích thước của chúng, hay thậm chí liệu thiên hà của chúng ta có phải là một hòn đảo kỳ quặc hay không.

“Đáng chú ý là hầu như không có thiên hà bên ngoài nào có bốn vòng xoắn ốc kéo dài từ trung tâm đến các vùng bên ngoài của chúng,” Xu Ye, một nhà thiên văn học của Đài quan sát Núi Tím của Trung Quốc, cho biết trong một email.

Để theo dõi các nhánh xoắn ốc của Dải Ngân hà, Ye và các đồng nghiệp đã sử dụng Gaia và kính viễn vọng vô tuyến trên mặt đất để tìm kiếm các ngôi sao trẻ. Họ phát hiện ra rằng, giống như các thiên hà xoắn ốc khác, Dải Ngân hà chỉ có hai nhánh chính là Perseus và Norma. Một số cánh tay dài, không đều cũng quấn quanh lõi của nó, bao gồm các cánh tay Centaurus, Sagittarius, Carina, Outer và Local. Có vẻ như, ít nhất là về hình dạng, Dải Ngân hà có thể giống với những hòn đảo vũ trụ xa xôi hơn các nhà thiên văn học nghĩ.

Ye viết: “Nghiên cứu Dải Ngân hà hình xoắn ốc có thể tiết lộ liệu nó có phải là duy nhất trong số hàng tỷ thiên hà trong vũ trụ có thể quan sát được hay không”.

Bờ vũ trụ

Nghiên cứu của Hubble về Andromeda và ngôi sao biến quang của nó bắt nguồn từ sự cạnh tranh gay gắt của ông với một nhà thiên văn học nổi tiếng khác ở Núi Wilson, Harlow Shapley. Nhà thiên văn học Harvard Henrietta Swan Leavitt đã đi tiên phong trong việc sử dụng các sao biến quang Cepheid để đo khoảng cách, và bằng phương pháp của mình, Shapley đã tính toán rằng Dải Ngân hà có đường kính 300,000 năm ánh sáng - một tuyên bố đáng kinh ngạc vào năm 1919, khi hầu hết các nhà thiên văn học tin rằng mặt trời ở trung tâm thiên hà và toàn bộ thiên hà trải rộng 3,000 năm ánh sáng. Do đó, Shapley nhấn mạnh rằng các “tinh vân xoắn ốc” khác phải là các đám mây khí chứ không phải các thiên hà tách biệt, vì kích thước của chúng có nghĩa là chúng ở rất xa đến mức không thể tưởng tượng được.

Ngược lại, Hubble đã viết ra các phép đo sao biến quang của mình và thuyết phục mọi người rằng Andromeda thực sự là một thiên hà riêng biệt. “Đây là bức thư đã phá hủy vũ trụ của tôi,” Shapley nói sau khi xem dữ liệu của Hubble.

Tuy nhiên, xét về khoảng cách thiên văn, Shapley có thể không xa đến thế. Trong thế kỷ giữa, các nhà thiên văn học đã tính toán rằng phần phình ra của Dải Ngân hà có chiều ngang khoảng 12,000 năm ánh sáng, đĩa trải rộng 120,000 năm ánh sáng và quầng sáng của vật chất tối và các cụm sao cổ xưa kéo dài hàng trăm nghìn năm ánh sáng trong mọi hướng.

Một quan sát gần đây phát hiện ra rằng một số ngôi sao quầng nằm rải rác cách xa tới 1 triệu năm ánh sáng - nửa đường tới Andromeda - điều này cho thấy rằng quầng sáng, và do đó, thiên hà, không hẳn là một vũ trụ đảo.

Các nhà thiên văn học dẫn đầu bởi Jesse Han, một sinh viên tốt nghiệp tại Trung tâm Vật lý thiên văn Harvard-Smithsonian, gần đây đã xác định rằng quầng sáng của sao không phải là hình cầu như người ta đã giả định từ lâu mà có hình dạng giống như một quả bóng đá. Trong công việc xuất bản vào ngày 14 tháng XNUMXHan và nhóm của ông còn cho thấy quầng vật chất tối có thể bị nghiêng khoảng 25 độ, khiến toàn bộ thiên hà trông như bị cong vênh.

Và mặc dù điều đó có vẻ đủ kỳ lạ nhưng bản thân độ nghiêng có thể là bằng chứng về quá khứ bạo lực của Dải Ngân hà.

Một sự xáo trộn trong thiên hà

Nhiều niên kỷ trước khi Hubble đặt vào thị kính, rất lâu trước khi mặt trời ra đời, rất lâu trước khi Dải Ngân hà tồn tại, Vụ nổ lớn đã xé nát mọi vật chất và phân tán nó một cách bừa bãi khắp vũ trụ mới hình thành. Các thiên hà đầu tiên cuối cùng được hình thành từ những mảnh vụn ngẫu nhiên, bắt đầu một chuỗi 13 tỷ năm dẫn đến chúng ta. Các nhà thiên văn học tranh luận về sự phức tạp trong cách những sự kiện đó diễn ra, nhưng họ biết rằng thiên hà mà chúng ta đang sinh sống đã phát triển thông qua một quá trình phức tạp bao gồm việc sáp nhập và mua lại.

Trong khắp vũ trụ, các thiên hà va chạm và kết hợp với nhau tạo nên những tai họa khủng khiếp không thể tưởng tượng nổi. Kính viễn vọng mang tên Edwin Hubble chụp được những khối vũ trụ này mọi lúc. Và mặc dù ngày nay nó tương đối yên bình, Dải Ngân hà cũng không ngoại lệ: Bằng cách sàng lọc các hồ sơ khảo cổ được lưu giữ bởi các ngôi sao, dòng khí, cái gọi là cụm sao cầu gồm hàng nghìn đến hàng triệu ngôi sao và thậm chí cả bóng của các thiên hà lùn bị nuốt chửng, các nhà khoa học đang tìm hiểu thêm về cách Dải Ngân hà phát triển.

Dấu hiệu bạo lực đầu tiên xuất hiện khi các nhà thiên văn học nhìn qua kính thiên văn 200 inch tại Đài thiên văn Palomar (mà Hubble là đài đầu tiên sử dụng) tìm thấy bằng chứng vào năm 1992 rằng Dải Ngân hà đang xé toạc một số cụm sao cầu trong quầng sáng của nó. Cuộc khảo sát bầu trời kỹ thuật số Sloan xác nhận rằng việc quan sát và kính viễn vọng vô tuyến sau đó phát hiện ra rằng thiên hà cũng đang hít vào dòng khí gần đó.

Vào giữa năm 2018, các nhà thiên văn học cho rằng Dải Ngân hà đã hợp nhất với một số thiên hà nhỏ trong suốt thời gian tồn tại của nó, nhưng hầu hết đây chỉ là những sự kiện nhỏ. Vụ sáp nhập lớn nhất gần đây, cách đây 10 tỷ năm, được cho là có liên quan đến Thiên hà elip lùn Nhân Mã, thiên hà đã cung cấp các dòng khí và các nhóm sao cho quầng sao của Dải Ngân hà. Nhưng các nhà thiên văn học chưa hiểu đầy đủ về những vật thể này cho đến khi vệ tinh Gaia công bố bộ dữ liệu thứ hai vào năm 2018.

Khi các nhà thiên văn nghiên cứu các chuyển động và vị trí chi tiết của khoảng một tỷ ngôi sao, các dấu hiệu về sự xáo trộn lớn trong thiên hà đã xuất hiện - họ nhìn thấy mảnh vỡ của thiên hà trong quầng sáng. Ở đó, một số ngôi sao quay quanh những góc cực lớn và có thành phần khác với những ngôi sao khác, cho thấy rằng chúng có nguồn gốc ở một nơi khác.

Các nhà thiên văn học coi những ngôi sao kỳ quặc này là bằng chứng về một vụ va chạm kinh hoàng giữa Dải Ngân hà và một thiên hà khác. Sự hợp nhất, có lẽ đã xảy ra từ 8 tỷ đến 11 tỷ năm trước, sẽ phá vỡ một cách thảm khốc Dải Ngân hà trẻ, xé nát thiên hà kia thành từng mảnh và gây ra một cơn bão lửa hình thành sao mới.

Phần còn lại của thiên hà va chạm hiện được gọi là Gaia-Sausage-Enceladus, là kết quả của việc hai đội độc lập khám phá những tàn tích của vụ sáp nhập. Một nhóm đặt tên nó theo tên vị thần Hy Lạp Gaia, người mẹ nguyên thủy của Trái đất và mọi sự sống, và con trai bà là Enceladus. Người còn lại nhận thấy phần còn sót lại trông giống như một chiếc xúc xích. (Một số nhà thiên văn học tranh chấp rằng thiên hà tới là thiên hà duy nhất có liên quan, thay vào đó gợi ý rằng nhiều va chạm nhỏ hơn trong một khoảng thời gian dài hơn có thể đã dẫn đến những cấu trúc mà chúng ta thấy ngày nay.)

Sự hợp nhất đã thay đổi mọi thứ: đường đi của quầng Ngân Hà, phần phình bên trong và đĩa dẹt.

Giờ đây, các nhà thiên văn học đang sử dụng nhiều công cụ khác nhau để hiểu thời điểm xảy ra sự chồng chất Gaia-Xúc xích-Enceladus và kết quả là Dải Ngân hà sơ sinh lớn lên như thế nào.

Vào tháng 3, 2022, Maosheng Xiang và Hans-Walter Rix của Viện Thiên văn học Max Planck bắt đầu bằng việc xác định Dải Ngân hà 1.0, tiền thiên hà tồn tại trước bất kỳ sự hợp nhất nào. Họ đã làm điều này bằng cách sử dụng cổ xưa sao siêu khổng lồ nhỏ hơn mặt trời và đã sử dụng hết nhiên liệu hydro và hiện đang phồng lên. Độ sáng của một ngôi sao siêu khổng lồ tương ứng với tuổi của nó và ánh sáng của nó đóng vai trò là dấu vân tay về vật chất ra đời của nó. Khi Xiang và Rix sử dụng những manh mối đó để suy ra lịch sử di chuyển của một phần tư triệu ngôi sao cận khổng lồ, họ phát hiện ra rằng đĩa dày hình thành sớm hơn dự kiến ​​trong các lý thuyết hình thành thiên hà – 13 tỷ năm trước, gần như không chớp mắt sau Vụ nổ lớn .

Các lý thuyết vũ trụ học phổ biến cho rằng phải mất nhiều thời gian hơn để những cấu trúc lớn, được xác định rõ ràng như vậy hình thành sau Vụ nổ lớn. Thế nhưng họ tiếp tục cắt xén trong các quan sát của Kính viễn vọng Không gian James Webb về các thiên hà xa xôi, cho biết cây hương thảo Wyse, một nhà vật lý thiên văn tại Đại học Johns Hopkins.

“Bạn có thể liên kết cách chúng ta nghĩ về sự hình thành thiên hà của chúng ta với những gì JWST đang nhìn thấy. Chúng ta có thể có một bức tranh mạch lạc về cách một thiên hà hình thành không? Thiên hà của chúng ta có điển hình không?” cô ấy nói.

Đĩa dày có thể đã tồn tại trước khi hợp nhất chính, nhưng đĩa mỏng lại trùng hợp với sự xuất hiện của Gaia-Sausage-Enceladus, Xiang và Rix được tìm thấy. Quá trình lắp ráp hai hướng này, tạo ra các đĩa sao riêng biệt, có thể phổ biến và có thể rất quan trọng trong việc kích thích sự hình thành sao. Tỷ lệ sinh đã giảm kể từ thời kỳ điên cuồng đó, nhưng Dải Ngân hà vẫn tạo ra khoảng 10 đến 20 ngôi sao mới mỗi năm.

Ngọc Hi (Lucy) Lu, người vừa chuyển từ Đại học Columbia đến Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Hoa Kỳ, muốn tìm hiểu lịch sử của đĩa thiên hà và nó đã thay đổi như thế nào theo thời gian. Để làm được điều đó, cô đã nghiên cứu xem những thay đổi hóa học trong suốt vòng đời của các ngôi sao có thể giúp xác định vị trí ra đời của chúng như thế nào. Cô tập trung vào các ngôi sao siêu khổng lồ, sưng húp tương tự, và trong công trình mới chưa được công bố, cô phát hiện ra rằng các ngôi sao siêu khổng lồ giàu kim loại - những ngôi sao có vô số nguyên tố nặng hơn heli - bắt đầu phát triển nghiêm túc vào khoảng thời gian xảy ra vụ sáp nhập Gaia-Sausage-Enceladus, từ 11 tỷ đến 8 tỷ năm trước.

Bằng chứng về Gaia-Xúc xích-Enceladus tiếp tục chồng chất. Nhưng điều mà các nhà thiên văn học vẫn không hiểu là tại sao mọi thứ lại yên bình kể từ đó. Lu cho biết, lịch sử hóa học và lịch sử cấu trúc của Dải Ngân hà có vẻ không điển hình.

Ví dụ, Andromeda có lịch sử bạo lực hơn nhiều so với Dải Ngân hà. Wyse cho biết, sẽ thật kỳ lạ nếu thiên hà của chúng ta bị bỏ lại một mình quá lâu nếu xét đến lịch sử của các thiên hà khác và mô hình vũ trụ học phổ biến cho rằng các thiên hà phát triển bằng cách va chạm vào nhau. “Lịch sử sáp nhập là không bình thường, và lịch sử lắp ráp cũng vậy. Liệu chúng ta có thực sự khác thường trong vũ trụ hay không… tôi có thể nói vẫn là một câu hỏi mở,” cô nói.

Sự ra đời của một hòn đảo mới

Ngay cả khi các nhà thiên văn ghép lại quá khứ của thiên hà, những người khác đang nghiên cứu xem các vùng lân cận của thiên hà có thể khác nhau như thế nào như các thành phố và vùng ngoại ô - một khả năng đặt ra câu hỏi về cách các hành tinh (và có thể cả sự sống) được phân bổ khắp thiên hà.

Ở đây, xung quanh một ngôi sao cụ thể trên Cánh tay địa phương, tám hành tinh được hình thành xung quanh mặt trời - bốn hành tinh đá và bốn hành tinh khí. Nhưng những cánh tay khác có thể khác. Những môi trường đó có thể tạo ra các quần thể sao và hành tinh khác nhau giống như cách mà hệ thực vật và động vật chuyên biệt phát triển trên các lục địa có sinh quyển riêng biệt.

“Có lẽ sự sống chỉ có thể nảy sinh ở một thiên hà thực sự yên tĩnh. Có lẽ sự sống chỉ có thể nảy sinh xung quanh một ngôi sao thực sự yên tĩnh”, ông nói. Jessie Christiansen, một nhà thiên văn học tại Viện Công nghệ California, người nghiên cứu các điều kiện thiên hà và ảnh hưởng của chúng đối với việc hình thành hành tinh. “Thật khó khăn với mẫu thống kê này; bất cứ điều gì [về thiên hà của chúng ta] đều có thể quan trọng hoặc không có gì có thể quan trọng.”

Một thế kỷ sau khi Edwin Hubble viết nguệch ngoạc “VAR!” trên một tấm kính, toàn cảnh các thiên hà phân giải trong trường nhìn của JWST đang thay đổi những gì chúng ta biết về vũ trụ và vị trí của chúng ta trong đó. Giống như việc chúng ta có thể sử dụng Dải Ngân hà làm đài quan sát vật lý thiên văn để hiểu vũ trụ rộng lớn hơn, chúng ta cũng có thể sử dụng vũ trụ rộng lớn hơn và hàng tỷ thiên hà của nó để hiểu ngôi nhà của chúng ta và cách chúng ta hình thành.

Các nhà thiên văn học tiếp tục lấy một trang từ sổ tay của Hubble và xem xét kỹ lưỡng Andromeda, hình elip mờ trên bầu trời phía bắc. Như Gaia đã làm ở gần nhà hơn, Thiết bị Quang phổ Năng lượng Tối tại Đài thiên văn Quốc gia Kitt Peak sẽ đo từng ngôi sao ở Andromeda và xem xét kỹ lưỡng chuyển động, độ tuổi và độ phong phú hóa học của chúng. Wyse cũng đang có kế hoạch nghiên cứu từng ngôi sao trong thiên hà bên cạnh, sử dụng Kính thiên văn Subaru trên Mauna Kea.

Làm như vậy sẽ mang lại một cái nhìn mới về quá khứ của Andromeda và một sự so sánh mới về thiên hà của chúng ta. Nó cũng sẽ cung cấp một cái nhìn mờ nhạt về tương lai rất xa. Thiên hà của chúng ta cuối cùng sẽ phá hủy hai thiên hà nhỏ gần đó, Đám mây Magellan Lớn và Nhỏ, đang gào thét xuyên không gian về phía chúng ta. Thiên hà của chúng ta đã bắt đầu tiêu hóa chúng.

Conroy nói: “Nếu chúng ta quan sát tất cả những điều này sau một tỷ năm nữa, nó sẽ trông hỗn loạn hơn nhiều”. “Chúng ta tình cờ đang ở thời điểm mọi thứ tương đối yên tĩnh.”

Tiếp theo, Andromeda cũng sẽ đến tham gia cùng chúng tôi. Thiên hà bao trùm các tấm kính của Edwin Hubble sẽ không còn là một vũ trụ đảo nữa. Andromeda và Dải Ngân hà sẽ xoắn ốc về phía nhau, các quầng sao của chúng xoáy vào nhau. Theo khoảng thời gian vượt quá sự hiểu biết, các đĩa cũng sẽ kết hợp lại, làm nóng khí lạnh và khiến nó ngưng tụ và đốt cháy các ngôi sao mới. Ở rìa của bất kỳ cấu trúc nào được xây dựng tiếp theo, các mặt trời mới sẽ xuất hiện và cùng với chúng là các hành tinh mới. Nhưng hiện tại, tất cả đều yên tĩnh, ở đây trên Cánh tay Địa phương của thiên hà duy nhất mà chúng ta từng biết.