Dải Ngân Hà được cho là hình thành khoảng 13,6 tỷ năm trước, không lâu sau vụ nổ Big Bang. Ban đầu, nó chỉ là một đám mây khí và bụi khổng lồ, dần dần co lại dưới tác động của lực hấp dẫn để tạo nên các ngôi sao và hệ hành tinh. Qua hàng tỷ năm, Dải Ngân Hà phát triển thành một thiên hà xoắn ốc lớn với hàng trăm tỷ ngôi sao, trong đó có Mặt Trời của chúng ta.

Tuổi của ngân hà

Dải Ngân Hà được ước tính có tuổi khoảng 13,6 ± 0,8 tỷ năm, dựa trên phương pháp đo đồng vị phóng xạ và phân tích quang phổ. Các nhà khoa học đã sử dụng kính viễn vọng cực lớn để đo lượng Beryli trong hai ngôi sao thuộc tinh vân NGC 6397, từ đó suy ra thời gian hình thành các ngôi sao đầu tiên. Kết quả này giúp xác định khoảng thời gian giữa sự ra đời của các ngôi sao đầu tiên trong thiên hà và trong tinh vân, góp phần tính toán chính xác hơn tuổi của Dải Ngân Hà.

Kích thước

Dải Ngân Hà có đường kính hơn 100.000 năm ánh sáng và có thể lên tới 180.000 năm ánh sáng nếu tính cả các tua bao quanh. Bề dày của nó khoảng 1.000 năm ánh sáng, và trong Nhóm Địa phương, đây là thiên hà lớn thứ hai.

Khối lượng

Khối lượng chính xác của Dải Ngân Hà chưa được xác định, với ước tính dao động từ 5,8 × 10¹¹ đến 8,5 × 10¹¹ lần khối lượng Mặt Trời, tương đương khoảng một nửa Thiên hà Tiên Nữ.

Sự hình thành ngân hà

Dải Ngân Hà hình thành từ các đám khí Hydro và Heli ban đầu, khi các ngôi sao đầu tiên xuất hiện và tương tác hấp dẫn, tạo nên Quầng thể tinh cầu. Quá trình hình thành sao diễn ra liên tục qua các vụ nổ siêu tân tinh, tái chế vật chất để tạo ra các ngôi sao mới giàu nguyên tố nặng hơn. Thiên hà dần chuyển từ dạng khối cầu sang dạng đĩa do mômen động lượng. Hiện tại, gần một nửa vật chất trong Ngân Hà đến từ các thiên hà khác, chủ yếu từ Đám mây Magellanic lớn và nhỏ. Tốc độ sản sinh sao mới đang chậm dần do thiếu hụt khí gas, và có thể dừng hoàn toàn trong khoảng 5 tỷ năm tới.

Hiện tại, gần một nửa vật chất trong Ngân Hà đến từ các thiên hà khác, chủ yếu từ Đám mây Magellanic lớn và nhỏ. Tốc độ sản sinh sao mới đang chậm dần do thiếu hụt khí gas, và có thể dừng hoàn toàn trong khoảng 5 tỷ năm tới.

Bên trong dải ngân hà

Có khoảng 200 - 400 tỉ ngôi sao được chứa trong Ngân Hà, cùng với hơn 100 tỉ hành tinh. Do một số ngôi sao có khối lượng rất nhỏ, cộng với việc chúng nằm cách xa Mặt Trời đến hơn 300 năm ánh sáng, khiến cho việc xác định con số chính xác rất khó khăn. Trong khi đó, thiên hà Tiên Nữ cách chúng ta khoảng 2,5 triệu năm ánh sáng, lại chứa đến khoảng một ngàn tỉ (1012) sao, vượt xa con số các vì sao trong dải Ngân Hà.

Các ngôi sao phân bố tập trung phần lớn ở trung tâm Ngân Hà, và trải dần ra ngoài rìa với mật độ giảm dần chứ không có ranh giới rõ ràng giữa "vùng có sao" và "vùng trống". Tuy nhiên, vượt ra khỏi bán kính 40,000 năm ánh sáng thì mật độ sao sụt giảm nhanh một cách bất thường. Bao quanh đĩa thiên hà là một quầng khí nóng phát sáng khổng lồ. Cũng giống Ngân Hà, quầng khí này tự di chuyển rất nhanh.

Vị trí của Hệ Mặt Trời trong Dải Ngân Hà

Hệ Mặt Trời nằm trong vùng định cư của Ngân Hà, thuộc rìa trong của nhánh Lạp Hộ, bên trong Đám mây liên tinh địa phương thuộc Bong bóng địa phương, và nằm trong Vành đai Gould, ở khoảng cách 26,4 ± 1,0 nghìn năm ánh sáng (8,09 ± 0,31 kpc)từ tâm thiên hà. Mặt trời hiện cách 5-30 parsec (16-98 năm ánh sáng) từ mặt phẳng trung tâm của đĩa thiên hà. Khoảng cách giữa nhánh địa phương và nhánh cận ngoài, nhánh Perseus (Anh Tiên), là 2kpc (6,5 kly).