Hành tinh sống sót sau cái chết của sao chủ

Các nhà khoa học phát hiện hành tinh lớn tương đương sao Mộc, quay xung quanh một ngôi sao đã chết.

Hệ sao WD 1856.

Đây là lần đầu tiên họ phát hiện một ngoại hành tinh nguyên vẹn, tiếp tục tồn tại sau cái chết của ngôi sao chủ.

Sử dụng dữ liệu của Kính viễn vọng không gian TESS và một vài kính viễn vọng mặt đất khác, nhóm các nhà thiên văn học quốc tế đã thông báo về phát hiện một ngoại hành tinh nguyên vẹn, quay xung quanh sao lùn trắng – phần còn sót lại của một ngôi sao đã chết, kích cỡ như Mặt trời.

Ngoại hành tinh nói trên có ký hiệu là WD 1856 b. Nó lớn hơn sao lùn trắng (ký hiệu là WD 1856 534) khoảng 7 lần. Bản thân sao lùn trắng chỉ lớn hơn Trái đất khoảng 40%, tuy nhiên nó có khối lượng bằng khoảng một nửa khối lượng Mặt trời của chúng ta. Theo các nhà khoa học ở ĐH Wisconsin-Madison (Mỹ), sao lùn trắng và ngôi sao “tiền bối” của nó là một phần của hệ thống 3 ngôi sao ở cách Hệ Mặt trời khoảng 80 năm ánh sáng.

Mặc dù trong quá khứ đã xuất hiện các dấu vết những hành tinh lớn, quay gần những sao lùn trắng, nhưng những phát hiện mới đây là bằng chứng tốt nhất về sự tồn tại của những cặp hành tinh – sao lùn trắng dị thường và cho thấy những con đường tiến hóa khác nhau của hệ thống sao. Các phân tích về hệ sao WD 1856 có thể giúp chúng ta hình dung về số phận Thái dương hệ.

“Đây là lần đầu tiên chúng ta tìm thấy dấu vết về việc hành tinh tiến đến gần sao lùn trắng ở khoảng cách gần như vậy mà vẫn tồn tại. Đó là một sự bất ngờ”, nhà khoa học Andrew Vanderburg ở ĐH Wisconsin-Madison, cho biết.

Các sao lùn trắng thường có kích thước tương đương các ngôi sao thông thường, cho nên các hành tinh lớn đi ngang qua thường che lấp phần lớn ánh sáng, khiến việc phát hiện chúng bằng các kính viễn vọng trở nên khá dễ dàng.

Các dữ liệu từ Kính viễn vọng không gian TESS và một số kính viễn vọng mặt đất cho thấy có một ngoại hành tinh kích cỡ như sao Mộc quay rất gần ngôi sao chủ. Nhóm nghiên cứu của Vanderburg cho rằng, lúc ban đầu hành tinh khí ở khá xa ngôi sao chủ và di chuyển vào quỹ đạo hiện nay sau khi ngôi sao chủ biến thành sao lùn trắng.

Tuy nhiên quan điểm này đặt ra câu hỏi quan trọng: Bằng cách nào ngoại hành tinh tránh được hủy diệt trong thời gian ngôi sao chủ “hấp hối”? Các mô hình tương tác sao lùn trắng – hành tinh cho đến nay không phù hợp với trường hợp cụ thể này. Vì vậy, các nhà khoa học thực hiện những mô phỏng mới để tìm câu trả lời khả dĩ.

Khi các ngôi sao giống Mặt trời hết nhiên liệu, thể tích của chúng tăng lên gấp hàng trăm, thậm chí hàng nghìn lần. Khi đó, chúng trở thành các sao đỏ khổng lồ, hút các hành tinh ở gần. Đối với trường hợp hệ sao WD 1856 cũng vậy. Ngôi sao “nuốt chửng” tất cả những gì nó gặp trên đường, tuy nhiên nó không tới được quỹ đạo của hành tinh WD 1856 b, lúc đó ở xa hơn 50 lần so với quỹ đạo hiện nay.

Tuy nhiên quá trình phồng lên đã làm quỹ đạo sao khổng lồ mất ổn định. Điều đó khiến cho hành tinh di chuyển vào quỹ đạo chật hẹp. Quá trình đó diễn ra trong hàng tỷ năm.

“Hành tinh WD 1856 b, nhờ phép màu nào đó, đã di chuyển đến gần sao lùn trắng và không bị “nuốt chửng”. Quá trình hình thành sao lùn trắng phá hủy tất cả các hành tinh ở gần; còn những gì ở quá gần thì thường bị xé thành từng mảnh bởi lực hấp dẫn khổng lồ của ngôi sao.

Chúng tôi vẫn chưa biết, bằng cách nào ngoại hành tinh WD 1856 b di chuyển đến vị trí hiện nay mà vẫn tiếp tục tồn tại”, ông Vanderburg nhấn mạnh.