Phát hiện tín hiệu từ ngoại hành tinh cách chúng ta 63 năm ánh sáng

Cách Trái Đất hơn 63 năm ánh sáng, một hành tinh khổng lồ đang liên tục phát những đợt sóng vô tuyến vào không gian.

Các tín hiệu ngắn xuất hiện rồi biến mất, sau đó lại lặp lại. Khi nhóm nghiên cứu tại Trung tâm Vật lý Thiên văn Harvard & Smithsonian và Đại học Oregon lần theo nguồn phát, họ xác định chúng không đến từ ngôi sao ở trung tâm hệ mà từ một hành tinh quay xung quanh.

Đó là Beta Pictoris b, thế giới khí khổng lồ có khối lượng khoảng 10 lần Sao Mộc.

Đây là lần đầu tiên các nhà thiên văn xác định rõ sóng vô tuyến phát trực tiếp từ một hành tinh bên ngoài Hệ Mặt Trời. Tín hiệu này được cho là bắt nguồn từ hoạt động cực quang trên chính hành tinh Beta Pictoris b.

Beta Pictoris b được phát hiện từ năm 2008. Hành tinh quay quanh ngôi sao Beta Pictoris và nằm trong một hệ cách chúng ta khoảng 63,4 năm ánh sáng.

Trong 4 đợt quan sát vào năm 2025 và 2026, nhóm nghiên cứu sử dụng mạng kính thiên văn vô tuyến MeerKAT tại Nam Phi để theo dõi hệ sao này. Họ ghi nhận những đợt sóng vô tuyến ngắn, lặp lại ở tần số từ 0,85 đến 3,5 GHz, cùng một nguồn phát kéo dài hơn.

Beta Pictoris b là một trong ba hành tinh đã biết quay quanh ngôi sao Beta Pictoris. Ảnh: Ceballos et al./arXiv.

Các tín hiệu thu được có đặc điểm thường gặp ở sóng vô tuyến sinh ra từ cực quang. Hiện tượng tương tự cũng xảy ra trên Trái Đất và Sao Mộc, khi các hạt mang điện tương tác với từ trường của hành tinh và tạo ra cả ánh sáng lẫn sóng vô tuyến.

Tuy nhiên, để khẳng định đây là tín hiệu đầu tiên phát trực tiếp từ một ngoại hành tinh, nhóm nghiên cứu còn phải xác định chính xác nó đến từ đâu. Đây là điều không dễ bởi Beta Pictoris b ở rất gần ngôi sao chủ khi quan sát từ khoảng cách hơn 63 năm ánh sáng.

Để giải quyết vấn đề này, các nhà khoa học dùng những nguồn sáng rất xa trên bầu trời làm mốc tham chiếu, từ đó xác định chính xác vị trí phát ra sóng vô tuyến.

Các đợt sóng vô tuyến ngắn và lặp lại được phát hiện từ Beta Pictoris b. Ảnh: Ceballos et al./arXiv.

Dựa trên tần số của sóng vô tuyến, nhóm nghiên cứu có thể ước tính cường độ từ trường của Beta Pictoris b có thể mạnh gấp hàng nghìn lần từ trường Trái Đất.

Theo nhóm nghiên cứu, đây là lần đầu tiên cường độ từ trường của một ngoại hành tinh được đo trực tiếp.

Beta Pictoris b quay cực nhanh, chỉ mất khoảng 8-9 giờ để hoàn thành một vòng quanh trục. Các nhà khoa học cho rằng tốc độ quay này có thể góp phần tạo nên từ trường mạnh và cung cấp năng lượng cho hoạt động cực quang.

Từ trường là một trong những đặc điểm khó nghiên cứu nhất của ngoại hành tinh. Nó có thể ảnh hưởng đến cách hành tinh tương tác với ngôi sao chủ, khí quyển và môi trường xung quanh. Sóng vô tuyến từ cực quang có thể mang đến một cách mới để làm điều đó.

Sau Beta Pictoris b, nhóm nghiên cứu đã xác định thêm 7 hành tinh khí khổng lồ thuộc 5 hệ sao gần Trái Đất có thể trở thành mục tiêu tiếp theo. Các kính thiên văn vô tuyến thế hệ mới dự kiến có độ nhạy cao hơn từ 5-7 lần, giúp những tín hiệu hiện còn quá yếu có thể được phát hiện.

Nghiên cứu hiện mới được công bố trên arXiv và các nhà khoa học vẫn cần quan sát thêm để kiểm chứng nguồn gốc của tín hiệu.

Nếu được xác nhận, điều đáng chú ý nhất có lẽ không phải việc con người vừa bắt được một “tín hiệu từ hành tinh xa xôi”. Chúng ta có thể đã tìm được cách nghe những cơn cực quang của các thế giới ngoài Hệ Mặt Trời - và qua đó khám phá những từ trường vô hình bao quanh chúng.