So sánh thiên hà và dải ngân hà

Các tên gọi Ngân Hà, Sông Ngân và Thiên Hà trong tiếng Việt đều bắt nguồn từ tiếng Hán. Vào những đêm trời quang, nhìn lên bầu trời ta có thể thấy một dải màu trắng bạc kéo dài do rất nhiều ngôi sao tạo thành. Người Trung Hoa cổ đại tưởng tượng đó là một dòng sông chảy trên trời và gọi nó là Ngân Hà (chữ Hán: 銀河) hoặc Ngân Hán (銀漢), Thiên Hà (天河), Thiên Hán (天漢), Vân Hán (雲漢), Tinh Hà (星河). Khi thiên hà không viết hoa, theo nghĩa thông thường trong tiếng Hán là tinh hệ (星系).

Ngân Hà bản chất là một thiên hà xoắn ốc chặn ngang kiểu SBbc theo phân loại Hubble. Nếu được nhìn từ bên trên (theo hướng vuông góc với mặt đĩa), phần trung tâm phình rộng ra và có bốn cánh tay xoắn ốc lớn bao xung quanh. Với đường kính dao động từ khoảng 100,000 đến 180,000 năm ánh sáng.[22][23] Người ta ước tính có khoảng 100 - 400 tỉ ngôi sao được chứa ở trong, cùng với hơn 100 tỉ hành tinh.[24][25][26][27] Không giống như những thiên hà xoắn ốc thông thường, những thiên hà xoắn ốc dạng thanh (hay thiên hà xoắn ốc gãy khúc) có một vùng dạng thanh chắn chạy ngang qua trung tâm của nó, và có hai cánh tay xoắn ốc chính. Ngân Hà cũng vậy và có thêm hai cánh tay xoắn ốc nhỏ hơn. Một trong hai cánh tay nhỏ đó là Cánh tay xoắn ốc Orion, có chứa Hệ Mặt Trời, nó nằm giữa hai cánh tay lớn là Perseus và Sagittarius.

Hệ Mặt Trời nằm ở mặt trong của Cánh tay Orion - một cấu trúc hình xoắn ốc chứa đầy bụi và khí gas, cáchtâm quay Galactic Center khoảng 26,000 năm ánh sáng. Các ngôi sao trong phạm vi ≈10,000năm ánh sáng tạo nên phần bồi nhô cao. Phần trung tâm với nguồn phát xạ vô tuyến mãnh liệt, được biết đến với cái tên Sagittarius A*. Chuyển động của vật chất quanh Sagittarius A* cho thấy nó chứa một vật thể rất nặng và đặc. Việc này có thể giải thích bằng sự tồn tại của một hố đen siêu trọng tại trung tâm Ngân Hà với khối lượng ước tính gấp khoảng 4,1 - 4,5 triệu lần mặt trời.

Cả Ngân Hà di chuyển với vận tốc khoảng 600km/s. Nó chứa cả các ngôi sao cổ xưa nhất của vũ trụ, thậm chí với tuổi đời bắt đầu không lâu sau vụ nổ Big Bang. Nó còn tự quay quanh lõi của mình. Những cánh tay xoắn ốc luôn di chuyển trong không gian, Mặt Trời cùng các hành tinh cũng chuyển động cùng với chúng. Hệ Mặt Trời của chúng ta di chuyển với tốc độ 220km/s, nhưng dù với vận tốc nhanh như vậy, chúng ta cũng phải mất đến 230 triệu năm để hoàn thành một vòng quay quanh lõi Ngân Hà.

Có vài thiên hà vệ tinh quay quanh Ngân Hà, tất cả đều thuộc Nhóm Địa phương, trong Siêu đám Xử Nữ và Siêu đám Laniākea.[28][29]

Từ Trái Đất, dải Ngân Hà trông như một dải trắng bạc mờ ảo vắt ngang bầu trời, hay còn gọi là sông Ngân theo cách gọi của người Trung Quốc xưa. Tuy nhiên, ánh sáng quan sát được phần lớn bắt nguồn từ các ngôi sao phía xa, cùng với các vật chất nằm trong mặt phẳng thiên hà. Có một số vùng tối, như Great Rift hoặc Coalsack, do ánh sáng từ các ngôi sao bị hấp thu bởi bụi vũ trụ. Phần thiên hà nằm phía sau bị Ngân Hà che đi được gọi là Vùng Che khuất. Hệ Mặt Trời nằm ở phần rìa của đĩa thiên hà, nên chúng ta không thể nhìn xuyên qua được tâm Ngân Hà để quan sát phía bên kia của nó. Thậm chí ta còn không thể quan sát được vùng tâm của Ngân Hà do mật độ bụi, khí gas và sao nơi đây.

Dải Ngân Hà có độ sáng bề mặt tương đối thấp, do vậy muốn quan sát rõ được rõ ràng, bầu trời cần phải đạt đến một độ tối nhất định - khoảng 20,2 magnitude.[30] Người ta chỉ ra rằng chỉ có hơn một nửa dân số có thể nhìn thấy dải Ngân Hà trên bầu trời đêm, nguyên nhân chủ yếu là do ô nhiễm ánh sáng.[31] Ở những vùng đô thị, khó có thể thấy rõ Ngân Hà bằng mắt thường do cường độ ánh sáng khá cao. Tuy nhiên ở các vùng nông thôn rộng lớn, nơi Mặt Trăng có khi bị che khuất bởi đường chân trời, thì khung cảnh lại khá nổi bật.

Có khoảng 30 chòm sao quan sát được từ Trái Đất, mà trung tâm là chòm sao Cung Thủ - cũng là phần sáng nhất của sông Ngân.[32]

Từ thiên hà trong tiếng Việt bắt nguồn từ từ tiếng Hán 天漢. Từ này có nghĩa gốc giống với nghĩa gốc của từ ngân hà, cả hai từ đều vốn là tên gọi của dải sáng trên bầu trời vào ban đêm do ánh sáng từ nhiều định tinh hợp thành.[12] Người Trung Quốc thời xưa hình dung dải sáng đó giống như là một con sông chảy ở trên trời nên đã đặt ra một số tên gọi có liên quan đến sông cho dải sáng như 天漢 Thiên Hán (nghĩa mặt chữ là "sông Hán Thuỷ ở trên trời"), 雲漢 Vân Hán ("sông Hán Thuỷ bằng mây"), 天河 Thiên Hà ("sông Hoàng Hà ở trên trời"), 銀河 Ngân Hà ("sông Hoàng Hà màu bạc"), vân vân.[13] Từ 河 Hà trong 天河 Thiên Hà và 銀河 Ngân Hà là tên gọi cổ của sông Hoàng Hà.[1]

Từ thiên hà nay có thêm hai nghĩa mới là:

1. Chỉ tập hợp gồm rất nhiều định tinh, khí và bụi tụ lại với nhau
2. Chỉ thiên hà (thiên hà hiểu theo nghĩa mới thứ nhất) có chứa thái dương hệ. Từ thiên hà khi dùng theo nghĩa mới thứ hai được viết hoa thành Thiên Hà.

Tiếng Hán hiện vẫn dùng từ 天河 Thiên Hà và 銀河 Ngân Hà theo nghĩa gốc. Trong tiếng Hán đương đại, thiên hà được gọi là 星系 tinh hệ, thiên hà chứa thái dương hệ được gọi là 銀河系 Ngân Hà hệ.[14]

Trong tiếng Anh, thiên hà được gọi là galaxy. Từ tiếng Anh này được dùng để chỉ cả thiên hà lẫn Thiên Hà.[15] Từ galaxy bắt nguồn từ từ tiếng Hy Lạp chỉ Ngân Hà, galaxias (γαλαξίας) hay kyklos galaktikos có nghĩa "vòng sữa" theo hình dáng biểu thị của nó trên bầu trời.[16] Trong Thần thoại Hy Lạp, thần Zeus đã đặt cậu con trai mới sinh với một người phụ nữ bình thường-Alcmene của mình là Hercules lên trên bầu vú của Hera khi bà đang ngủ, nhờ thế cậu bé bú được dòng sữa thần thánh của bà và trở thành bất tử. Hera thức dậy và nhận ra rằng cậu bé không phải con của bà: bà đẩy đứa trẻ ra và một dòng sữa từ bầu ngực bà phun lên bầu trời đêm.[17][18]

Từ 'Galaxy' chỉ Ngân Hà thường được viết hoa để phân biệt nó với hàng tỷ thiên hà khác. Khi William Herschel thực hiện bảng phân loại danh mục các thiên thể xa xôi trên bầu trời vào năm 1786, ông đã dùng tên gọi các tinh vân xoắn ốc cho một số thiên thể nhất định như M31. Sau này, các nhà thiên văn nhận ra những thiên thể này chứa vô vàn các ngôi sao, và khi khoảng cách đến chúng được xác định một cách tốt hơn, họ đã gọi chúng là những đảo vũ trụ. Tuy nhiên, người ta hiểu từ Vũ trụ có nghĩa là toàn bộ thực thể tồn tại, do vậy từ đảo vũ trụ dần ít sử dụng hơn và ngày nay các nhà thiên văn học thống nhất gọi là các thiên hà.[19]