Lần đầu phát hiện hành tinh sơ sinh khổng lồ phát sáng ngay từ khi chào đời

Hình ảnh một đĩa bụi xung quanh một ngôi sao trẻ. Giữa nhiều vòng tròn đồng tâm, chúng ta thấy một chấm sáng nhỏ (được biểu thị bằng một vòng tròn màu trắng). Đây là hình ảnh của một hành tinh mới sinh, có khả năng là một hành tinh khí khổng lồ tương tự Sao Mộc trong Hệ Mặt Trời của chúng ta, nhưng có khối lượng lớn hơn khoảng 5 lần. Những quan sát này được chụp bằng Kính viễn vọng Rất Lớn ESO dưới ánh sáng cận hồng ngoại. Nguồn: C. Ginski/R. van Capelleveen và cộng sự.

Theo ước tính, WISPIT 2b chỉ mới khoảng 5 triệu năm tuổi nhưng có kích thước tương đương Sao Mộc. Phát hiện này do nhóm nghiên cứu quốc tế dẫn đầu bởi các nhà khoa học Đại học Galway phối hợp cùng Đại học Leiden và Đại học Arizona. Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Astrophysical Journal Letters.

Khám phá được thực hiện nhờ Kính viễn vọng Cực lớn của Đài quan sát Nam Âu (VLT của ESO) đặt tại sa mạc Atacama, Chile. Để kỷ niệm công bố quan trọng này, ESO đã phát hành một bức ảnh ấn tượng về WISPIT 2b và coi đây là “hình ảnh của tuần”.

Hình ảnh một đĩa bụi xung quanh một ngôi sao trẻ. Giữa nhiều vòng tròn đồng tâm, chúng ta thấy một chấm sáng nhỏ (được biểu thị bằng một vòng tròn màu trắng). Đây là hình ảnh của một hành tinh mới hình thành, có khả năng là một hành tinh khí khổng lồ tương tự Sao Mộc trong Hệ Mặt Trời của chúng ta (hình ảnh so sánh ở góc trên bên phải) nhưng có khối lượng lớn hơn khoảng 5 lần. Những quan sát này được chụp bằng Kính viễn vọng Rất Lớn ESO dưới ánh sáng cận hồng ngoại. Nguồn: Ginski/R. van Capelleveen và cộng sự.

Tiến sĩ Christian Ginski, giảng viên Khoa Khoa học Tự nhiên, Đại học Galway, đồng tác giả nghiên cứu, cho biết: “Chúng tôi chỉ sử dụng những quan sát chụp nhanh vài phút về nhiều ngôi sao trẻ để tìm kiếm dấu hiệu hành tinh. Nhưng trong trường hợp này, thay vì chỉ phát hiện một chấm sáng, chúng tôi đã thấy một đĩa bụi đa vành đai hoàn toàn bất ngờ và vô cùng đẹp. Khi nhìn thấy cấu trúc này, chúng tôi lập tức đề nghị thực hiện thêm các quan sát bổ sung để kiểm chứng khả năng tồn tại hành tinh bên trong”.

WISPIT 2b đánh dấu lần thứ hai trong lịch sử một hành tinh được phát hiện ở giai đoạn sơ khai như vậy quanh một ngôi sao trẻ tương tự Mặt Trời. Trước đó, vào năm 2018, Tiến sĩ Ginski cũng từng tham gia nhóm phát hiện trường hợp đầu tiên. Đặc biệt, WISPIT 2b là hành tinh đầu tiên được quan sát rõ ràng trong một đĩa bụi nhiều vòng, biến nó thành “phòng thí nghiệm tự nhiên” để nghiên cứu sự tương tác giữa hành tinh và đĩa, cũng như sự tiến hóa sau này.

Một hành tinh mới sinh đang gặm nhấm cái nôi bụi bặm của nó khi quay quanh ngôi sao chủ. Hình ảnh này, được chụp bằng Kính viễn vọng Rất Lớn của ESO, là phát hiện rõ ràng đầu tiên về một hành tinh non trẻ trong một đĩa có nhiều vành đai. Nguồn: ESO/R. van Capelleveen và cộng sự.

Điều khiến WISPIT 2b khác biệt là nó vẫn còn phát sáng trong vùng hồng ngoại gần – loại ánh sáng có thể quan sát bằng kính nhìn ban đêm – cho thấy hành tinh vẫn nóng rực từ giai đoạn hình thành. Nhóm nghiên cứu từ Đại học Leiden và Galway đã ghi lại được hình ảnh sắc nét của hành tinh nằm trong một khe hở của đĩa bụi, đồng thời xác nhận nó đang quay quanh ngôi sao chủ.

Một nhóm khác tại Đại học Arizona cũng phát hiện WISPIT 2b ở ánh sáng khả kiến, nhờ một thiết bị chuyên biệt. Phát hiện này chứng minh hành tinh vẫn đang tích cực hút thêm khí để hình thành bầu khí quyển.

WISPIT 2b được tìm thấy trong khuôn khổ dự án quan sát kéo dài 5 năm, nhằm xác định xem các hành tinh khí khổng lồ quỹ đạo rộng phổ biến hơn quanh các ngôi sao trẻ hay già. Đây là một phát hiện bất ngờ nhưng có giá trị khoa học lớn.

Các đĩa bụi và khí bao quanh những ngôi sao trẻ được coi là “cái nôi” của các hành tinh. Chúng thường có hình dạng ngoạn mục với nhiều cấu trúc, như vành đai hoặc cánh tay xoắn ốc, được cho là do sự hình thành hành tinh gây ra. Đĩa bụi quanh WISPIT 2b có bán kính tới 380 đơn vị thiên văn, tương đương 380 lần khoảng cách giữa Trái Đất và Mặt Trời.

Tiến sĩ Ginski nhấn mạnh: “Việc chụp được những hành tinh đang trong quá trình hình thành là điều cực kỳ khó khăn. Đây là cơ hội quý giá giúp chúng ta hiểu vì sao hàng ngàn hệ hành tinh ngoại vi ngoài kia lại đa dạng và khác biệt đến vậy so với Hệ Mặt Trời của chúng ta. Tôi tin rằng trong những năm tới, hệ thống này sẽ trở thành đối tượng nghiên cứu trọng tâm của nhiều đồng nghiệp trong lĩnh vực thiên văn học hành tinh”.

La Khê (Theo SciTech Daily)