Hành tinh đôi quái dị ‘hiện hình’ từ hư không, giới thiên văn bị sốc

Anh Thư06:02 24/10/2023

Xuất hiện trước ‘mắt thần’ của siêu kính viễn vọng James Webb, các hành tinh mới gây bối rối khi hoàn toàn không có sao mẹ, đi lang thang theo từng cặp và to lớn gần bằng Sao Mộc.

Nhóm khoa học gia dẫn đầu bởi hai nhà thiên văn Samuel Pearson và Mark MacCaughrean từ Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA) đã phát hiện hàng chục vật thể giống hành tinh vô cùng kỳ lạ đang trôi nổi giữa tinh vân Orion.

Theo Science Alert, trong cụm hình thang của tinh vân, các vật thể dị biệt có khối lượng gần bằng Sao Mộc này không bị ràng buộc với bất kỳ ngôi sao nào, trôi dạt trong thiên hà theo từng cặp liên kết với nhau bằng một lực hấp dẫn.

“Trái tim” của tinh vân Orion dưới ống kính của kính viễn vọng không gian mạnh nhất thế giới James Webb – Ảnh: NASA/ESA/CSA

Để một hành tinh ra đời, nó cần một ngôi sao mẹ sở hữu một đĩa khí bụi, nơi vật chất kết tụ thành hành tinh.

Hiếm hoi hơn, trong một loại “hành tinh từ hư không” khác gọi là sao lùn nâu, khí bụi giữa các vì sao đã tự kết tụ lại như quá trình hình thành sao, nhưng lại tạo thành thứ quá nhỏ để duy trì phản ứng nhiệt hạch nên trở thành dạng nửa hành tinh, nửa sao.

Nhưng sao lùn nâu ít nhất phải to gấp 13 lần Sao Mộc. Một thứ quá nhỏ như hành tinh được cho là không thể tự hình thành.

Video đang HOT

Vì vậy, có thể nói không có bất kỳ cơ chế hình thành nào có thể giải thích cho các cặp vật thể giống hành tinh kỳ lạ mà nhóm nghiên cứu ESA vừa tìm thấy.

Họ gọi chúng là JuMBO, khoảng 1 triệu năm tuổi, với nhiệt độ bề mặt khoảng 700 độ C, quay quanh nhau với khoảng cách từ 25-390 lần khoảng cách Trái Đất – Mặt Trời.

Phân tích ánh sáng mờ nhạt cho thấy các “hành tinh” này có hơn nước, carbon monoxide, methane, giống với các hành tinh khổng lồ khí kiểu Sao Mộc.

Công bố phát hiện trên tạp chí Nature, các tác giả đưa ra một số giả thuyết.

Trong đó, giả thuyết hàng đầu cho rằng chúng đúng là hành tinh, nhưng là hành tinh “chạy trốn”.

Orion là một tinh vân dày đặc sao. Khi các ngôi sao quá gần nhau, chúng có thể tương tác bất lợi và phá vỡ hệ hành tinh của nhau, khiến vài cái văng ra ngoài. Có thể chúng đã kết đôi và đi lang thang sau biến cố.

Ngoài ra, chúng cũng có thể đại diện cho một lớp hành tinh hoặc vật thể giống hành tinh được hình thành theo một cách riêng biệt mà nhân loại chưa biết tới. Đã từng có các vật thể lang thang đơn lẻ, nhỏ hơn Sao Mộc khác từng được phát hiện bên trong Orion.

“Vật lý nói rằng không thể tự hình thành những vật thể nhỏ như vậy. Chúng tôi muốn xem liệu chúng ta có thể phá vỡ các nguyên tắc vật lý không? Và tôi nghĩ chúng ta đã làm được, điều đó thật tốt” – TS McCaughrean nói.

Xuất hiện hành tinh 'quái vật' khiến giới khoa học chao đảo

Sự xuất hiện của TOI-4860 b - một hành tinh quái vật quay quanh một ngôi sao lùn đỏ nhỏ, nhẹ - đã cùng lúc thách thức nhiều lý thuyết thiên văn.

TOI-4860 b là một hành tinh khí khổng lồ, được phân vào nhóm "Sao Mộc ấm áp", bởi nó to, nặng giống Sao Mộc nhưng vì quay quá gần ngôi sao mẹ nên có nhiệt độ ấm nóng.

"Mẹ" của nó là một ngôi sao lùn đỏ khối lượng thấp - dạng sao nhỏ và "lạnh" nhất trong tất cả các loại sao - mang tên TOI-4860, thuộc chòm sao Ô Nha.

Sao lùn đỏ TOI-4860 và "đứa con" khổng lồ TOI-4860 b - Ảnh đồ họa: Robert Lea

Đáng nói, một ngôi sao lùn đỏ như thể không thể tạo nên một hành tinh lớn như TOI-4860 b, có đường kính khoảng 3/4 Sao Mộc.

Càng vô lý hơn khi TOI-4860 b được làm giàu với tỉ lệ kim loại cao.

"Theo mô hình hình thành hành tinh "chuẩn", một ngôi sao có khối lượng càng nhỏ thì đĩa vật chất xung quanh ngôi so đó càng ít khối lượng. Vì các hành tinh ra đời từ đĩa đó, các hành tinh khối lượng lớn kiểu Sao Mộc được cho là không thể hình thành" - tờ Space dẫn lời TS George Dransfield từ Đại học Birmingham (Anh), thành viên nhóm nghiên cứu.

TOI-4860 là ngôi sao khối lượng thấp nhất có "đứa con" khổng lồ mà khoa học từng biết đến.

Hành tinh TOI-4860 b được phát hiện lần đầu bởi tàu vũ trụ TESS của NASA, một "thợ săn ngoại hành tinh" lẫy lừng.

Sử dụng thêm dữ liệu từ Đài quan sát SPECULOOS thuộc hệ thống Đài quan sát Paranal đặt tại sa mạc Atacama - Chile và Kính thiên văn Subaru đặt tại Hawaii các nhà khoa học đã tìm hiểu sâu hơn về hành tinh bí ẩn này, đưa ra các kịch bản khả dĩ về nguồn gốc của nó.

"Một gợi ý được ẩn giấu trong các đặc tính của hành tinh, vốn đặc biệt giàu nguyên tố nặng. Chúng tôi cũng phát hiện điều gì đó tương tự ở ngôi sao mẹ" - GS Amaury Triaud từ Đại học Birmingham, trưởng nhóm nghiên cứu, cho biết.

Lượng nguyên tố nặng dồi dào này có thể là chất xúc tác quá trình hình thành hành tinh đặc biệt.

Chu kỳ quỹ đạo ngắn của TOI-4860 b, kết hợp với các đặc tính của ngôi sao mẹ chẳng hạn như tính kim loại cao của nó đã khiến nó có một đứa con ngoại cỡ hơn những gì các ngôi sao cùng loại có thể làm.

Tuy vậy đó chỉ là giả thuyết, câu trả lời cuối cùng vẫn nằm trong vùng bí ẩn. Nhóm nghiên cứu cho biết họ dự định sử dụng dữ liệu của một siêu kính viễn vọng mặt đất khác là Very Large (VLT) đặt tại sa mạc Atacama - Chile để tìm thêm các cặp đôi tương tự, từ đó tìm ra lời giải thích cụ thể.

Lần đầu phát hiện hành tinh được 'nâng cấp' thành quái vật Một hành tinh to lớn đến nỗi vi phạm lằn ranh chia tách trạng thái hành tinh - sao lùn nâu vừa được phát hiện giữa 2 mặt trời khác, sở hữu hiện tượng giống Trái Đất nhưng thảm khốc hơn rất nhiều. Thế giới "quái vật" mang tên WHS 1256 b đúng là một hành tinh, vì nó có sao mẹ -...