WISPIT 2b – Khoảnh khắc một hành tinh sơ sinh chào đời và bằng chứng vàng cho lý thuyết hình thành thế giới

Ngày 25/9, nhóm thiên văn quốc tế công bố hình ảnh lịch sử – ghi lại khoảnh khắc một hành tinh sơ sinh ngoài Hệ Mặt trời lần đầu tiên được chụp trực tiếp. Ngoại hành tinh WISPIT 2b lộ diện giữa đĩa bụi khí khổng lồ quanh ngôi sao WISPIT 2. Xác nhận giả thuyết về cách các hành tinh ra đời từ khoảng trống của những vòng bụi vũ trụ.

Bức ảnh “sơ sinh” chưa từng có: Bắt quả tang một hành tinh đang hình thành

Một nhóm nghiên cứu do giáo sư Laird Close (Đại học Arizona, Mỹ) và nghiên cứu sinh Richelle van Capelleveen (Đài thiên văn Leiden, Hà Lan). Nghiên cứu này dẫn đầu vừa công bố khám phá gây chấn động giới thiên văn.
Trước đây, các nhà khoa học chỉ quan sát thấy những khoảng trống tối. Trong các đĩa tiền hành tinh – những dải bụi và khí bao quanh các sao trẻ. Từ đó suy đoán đó là nơi các hành tinh non trẻ hút vật chất để lớn lên. Tuy nhiên, bằng chứng trực tiếp về một hành tinh đang “chào đời” vẫn chưa từng có.

Lần này, nhờ sự phối hợp của nhiều kính viễn vọng hàng đầu như: Magellan MagAO-X (Chile), Very Large Telescope của ESO – cùng với kính Song sinh khổng lồ tại Arizona. Và nhóm đã ghi lại ánh sáng hydrogen alpha phát ra. Khi khí hydro rơi xuống bề mặt một hành tinh đang lớn. Trên bức ảnh, một chấm sáng tím nhỏ xíu hiện ra giữa hai vòng bụi – chính là WISPIT 2b. Tên gọi “em bé hành tinh” được ghi lại đúng thời khắc ra đời.
Ngoài ra, nhóm còn phát hiện thêm một vật thể khác tạm gọi là CC1. Vật thể này nằm gần sao chủ hơn và phát ra ánh sáng đỏ đặc trưng của một hành tinh trẻ.

WISPIT 2b được nhìn thấy trong rãnh của đĩa tiền hành tinh xung quanh ngôi sao WISPIT 2 ở chế độ gần hồng ngoại. (Ảnh: Tuổi Trẻ)

“Chiếc bánh nhiều tầng” giữa vũ tr

Đĩa bụi quanh sao WISPIT 2 giống như một chiếc bánh donut nhiều tầng. Trong đó WISPIT 2b chính là “cục bột đang nở” giữa lỗ bánh. Hình ảnh ấn tượng này không chỉ đẹp về mặt thị giác. Mà còn mang giá trị khoa học to lớn. Nó chứng minh trực tiếp việc một hành tinh có thể tự mở đường – dọn sạch vật chất xung quanh trong quá trình hình thành.

WISPIT 2b và đĩa tiền hành tinh của nó được nhìn thấy bằng ánh sáng khả kiến. (Ảnh: Tuổi Trẻ)

Các phép đo chi tiết cho thấy WISPIT 2b có khối lượng khoảng gấp 5 lần Sao Mộc. Trong khi ứng viên CC1 thậm chí nặng tới 9 lần Sao Mộc. Ngôi sao chủ WISPIT 2 có khối lượng tương đương Mặt trời nhưng trẻ hơn rất nhiều. Vì vậy đĩa bụi bao quanh nó vẫn sáng rực – một điều kiện lý tưởng cho việc quan sát.

Quỹ đạo của WISPIT 2b nằm cách sao chủ 56 AU (1 AU bằng khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trời). Xa hơn rất nhiều so với quỹ đạo, Sao Hải Vương trong Hệ Mặt trời. Còn CC1 lại ở khoảng 15 AU, tương đương vùng không gian nằm giữa Sao Thổ và Sao Thiên Vương.

Đặc biệt, hệ sao này sở hữu ít nhất bốn vòng bụi và bốn khoảng trống. Hệ này giống như một chiếc bánh kem nhiều tầng đang được “trang trí” giữa vũ trụ. Mỗi khoảng trống có thể ẩn chứa những hành tinh, đang âm thầm hình thành, mà các nhà khoa học vẫn chưa kịp phát hiện.

Nghiên cứu sinh Gabriel Weible ví von: “Nếu ai đó từng chụp được ảnh Sao Mộc hay Sao Thổ khi chúng mới ra đời cách đây 4,5 tỷ năm. Bức ảnh ấy hẳn sẽ giống với khung cảnh của WISPIT 2b ngày nay. Chỉ khác là hành tinh này có kích thước to gấp nhiều lần.”

Cửa sổ nhìn về quá khứ Hệ Mặt trời

WISPIT 2b xuất hiện như một chấm tím trong một khoảng trống không bụi, giữa vành đai bụi trắng sáng xung quanh ngôi sao và vành đai ngoài mờ hơn. Quay quanh ở khoảng cách khoảng 56 lần khoảng cách trung bình giữa Trái Đất và Mặt Trời. (Ảnh: Tuổi Trẻ)

Giáo sư Close gọi đây là một “big deal” – bước ngoặt quan trọng trong nghiên cứu ngoại hành tinh. Lần đầu tiên, nhân loại được chứng kiến trực tiếp một hành tinh dọn sạch vật chất xung quanh nó. Từ đó củng cố mô hình hình thành hành tinh, mà giới khoa học đề xuất suốt nhiều thập kỷ.

Nếu so với Hệ Mặt trời, WISPIT 2b nằm xa hơn cả Sao Hải Vương. Sự việc tương đương khu vực vành đai Kuiper. Nơi lưu giữ nhiều tàn dư từ thuở sơ khai của Mặt trời. Phát hiện này cho phép các nhà khoa học so sánh trực tiếp – với quá trình Trái Đất, Sao Mộc hay Sao Thổ, từng lớn lên trong đĩa bụi nguyên thủy.
Theo Van Capelleveen, “chúng ta chỉ có thể quan sát giai đoạn sơ sinh của hành tinh, khi sao chủ còn trẻ và đủ sáng. Nếu WISPIT 2 đã già như Mặt trời, toàn bộ quá trình này sẽ chìm trong bóng tối, mà công nghệ hiện nay không thể tiếp cận”.

Khám phá này mở ra cánh cửa nghiên cứu, các hệ sao trẻ khác. Từ đó giúp nhân loại hiểu rõ hơn, cách những hành tinh mới tiếp tục ra đời, trong vũ trụ rộng lớn.

Theo: Tuổi Trẻ