Phát hiện ngoại hành tinh gần một ngôi sao trẻ

Theo kênh CNN (Mỹ), nghiên cứu được công bố hôm 24/6 trên Tạp chí Nature cho biết ngôi sao trẻ có tên gọi AU Microscopii sẽ giúp các nhà khoa học nghiên cứu về sự hình thành và tiến hóa của hành tinh, tìm hiểu thêm về sự tương tác giữa các hành tinh với những ngôi sao của chúng.

Các nhà nghiên cứu cho biết hành tinh vừa được phát hiện là AU Mic b. Nó hoàn thành một quỹ đạo quanh ngôi sao AU Microscopii sau 8,5 ngày Trái Đất. Sao AU Mic từ lâu đã thu hút sự chú ý của các nhà thiên văn học. Nó nằm trong chòm sao Microscopium và một phần của chòm sao Beta Pictoris. Sao Beta Pictoris có hai hành tinh ngoài hệ Mặt Trời trên quỹ đạo.

Trong hơn một thập kỷ, các nhà thiên văn học đã tìm kiếm xung quanh AU Mic để có bằng chứng về một ngoại hành tinh, hoặc hành tinh quanh một ngôi sao bên ngoài hệ Mặt Trời của chúng ta.

Ngôi sao lùn đỏ, lạnh này chỉ khoảng 20 triệu đến 30 triệu năm tuổi, trẻ hơn khoảng 150 lần so với Mặt Trời của chúng ta. Ngôi sao này được bao quanh bởi một chiếc đĩa chứa khí gas và những mảnh bụi vụn, tàn dư sót lại khi ngôi sao này hình thành.

Nhờ dữ liệu từ Kính viễn vọng không gian Spitzer, Vệ tinh Khảo sát Exoplanet và kính viễn vọng không gian (TESS) của NASA, các nhà thiên văn học cuối cùng cũng đã phát hiện được một ngoại hành tinh lớn hơn kích thước của sao Hải Vương trong quỹ đạo xung quanh sao AU Mic khoảng 8%.

Sao AU Mic và Beta Pictoris bằng tuổi nhau. Điểm tương đồng giữa hai ngôi sao này là đều có những mảnh bụi vụn xung quanh. Tuy nhiên, sao Beta Pictoris là một ngôi sao loại A lớn hơn và nóng hơn 2 ngoại hành tinh của nó. Với khối lượng lớn hơn ít nhất 50 lần, sao Beta Photosoris b và Beta Photosoris c phải mất lần lượt khoảng 21 và 3,3 năm Trái đất để hoàn thành quỹ đạo của ngôi sao này.

“Chúng tôi nghĩ rằng AU Mic b hình thành xa ngôi sao này và di chuyển vào trong quỹ đạo hiện tại của nó. Ngược lại, quỹ đạo của Beta Pictoris b dường như không di chuyển nhiều. Sư khác biệt giữa các chòm sao có độ tuổi tương tự này có thể giúp chúng ta có nhiều thông tin về sự hình thành và di chuyển của các hành tinh”, ông Thomass Barclay, đồng tác giả nghiên cứu và nhà khoa học dự án cho TESS tại Trung tâm nghiên cứu không gian Goddard, có trụ sở ở Greenbelt, Maryland, nói.

Mặc dù AU Mic là một ngôi sao nhỏ, nhưng nó rất trẻ và năng động. Vào tháng 7 và tháng 8/2018, TESS đã quan sát ngôi sao này và chứng kiến ngôi sao giải phóng rất nhiều chớp lửa sao. Trên thực tế, một số chớp lửa sao thực sự mạnh hơn một số loại mạnh nhất mà Mặt Trời của chúng ta đã phát ra.

Chòm sao AU Mic đủ gần để các nhà khoa học tiến hành nghiên cứu. Nó rất sáng, có một đĩa sao và hiện tại ít nhất một hành tinh có số đo kích thước trực tiếp. Các nhà thiên văn học coi AU Mic là “phòng thí nghiệm gần”, nơi họ có thể dễ dàng nghiên cứu về sự hình thành và phát triển của các ngôi sao và các hành tinh.

Thông thường, các nhà thiên văn học chỉ có thể quan sát các hành tinh sau khi chúng hình thành và hoạt động chậm rãi, nhằm xác định chúng đến vị trí của mình hoặc quỹ đạo một ngôi sao như thế nào. Người ta tin rằng các hành tinh hình thành từ các khối khí và bụi trong những đám mây có hình dạng như những chiếc đĩa xung quanh các ngôi sao, nhưng quá trình quan sát AU Mic đã làm sáng tỏ hơn quá trình đó.

“Một trong những điều chúng tôi muốn biết là các hành tinh hình thành từ khi nào và chúng hoạt động ra sao trong những ngày đầu. Bằng việc nghiên cứu hành tinh này, chúng ta sẽ có cái nhìn sâu sắc hơn về hệ Mặt Trời được hình thành như thế nào. Ngôi sao này có lẽ chưa có thời gian để hình thành các hành tinh nhỏ hay hành tinh đá. Tuy nhiên, nó giúp chúng ta có  thêm hình ảnh về những gì đã xảy ra trước khi các hành tinh trên mặt đất, như Trái Đất và Sao Hỏa được hình thành”, ông Barclay nói.

Các nhà khoa học cũng muốn quan sát thêm về các chòm sao để tìm hiểu nhiều hơn về bầu khí quyển của hành tinh. Sau đó, họ sẽ xác định liệu có thể có một hành tinh thứ 2 xung quanh ngôi sao này hay không.