Lần đầu tiên chụp được khoảnh khắc một hành tinh sơ sinh 'ra đời'

Các nhà thiên văn học vừa ghi lại hình ảnh chưa từng có: một hành tinh ngoài Hệ Mặt trời đang… chào đời. Đây là lần đầu tiên nhân loại bắt quả tang 'em bé hành tinh' ngay trong khoảng trống của một đĩa bụi khí vũ trụ.

Các nhà thiên văn học vừa ghi lại hình ảnh chưa từng có trong lịch sử: một hành tinh ngoài Hệ Mặt trời đang trong quá trình chào đời. Khám phá này xác nhận giả thuyết bấy lâu rằng những khoảng trống tối giữa các vòng bụi khí khổng lồ quanh các ngôi sao trẻ thực sự là nơi các hành tinh sơ sinh hình thành.

Nhân vật chính lần này là WISPIT 2b, "em bé hành tinh sơ sinh" nằm trong khoảng trống của đĩa bụi khí bao quanh ngôi sao WISPIT 2, một ngôi sao khá giống Mặt trời. Nếu ví đĩa bụi là một chiếc bánh donut khổng lồ thì WISPIT 2b chính là cục bột đang nở ngay trong lỗ bánh, vừa đáng yêu vừa đầy hứa hẹn.

Để “bắt quả tang” khoảnh khắc này, nhóm nghiên cứu do giáo sư Laird Close (Đại học Arizona) và nghiên cứu sinh Richelle van Capelleveen (Đài thiên văn Leiden, Hà Lan) dẫn đầu đã sử dụng hệ thống quang học thích nghi MagAO-X trên kính viễn vọng Magellan ở Chile, kết hợp với dữ liệu từ kính viễn vọng Song sinh khổng lồ tại Arizona và kính viễn vọng Rất Lớn VLT ở Chile. 

Công cụ MagAO-X đặc biệt nhạy với ánh sáng hydrogen alpha, loại ánh sáng xuất hiện khi khí hydro lao xuống bề mặt một hành tinh đang lớn và biến thành plasma cực nóng. Nhờ vậy, một chấm sáng nhỏ xíu hiện ra ngay giữa khoảng trống của hai vòng bụi, chính là WISPIT 2b. 

Ngoài ra, nhóm còn phát hiện thêm một hành tinh ứng viên khác, tạm gọi là CC1, nằm gần ngôi sao hơn.

Theo các phép đo, WISPIT 2b có khối lượng gấp khoảng năm lần sao Mộc, còn CC1 nặng tới chín lần. Ngôi sao WISPIT 2 cũng có khối lượng tương tự Mặt trời. 

Cảnh tượng này, theo lời nghiên cứu sinh Gabriel Weible, có lẽ giống như khi chúng ta chụp được “ảnh sơ sinh” của sao Mộc và sao Thổ cách đây 4,5 tỉ năm, chỉ khác là phiên bản lần này to gấp mười lần.

Phát hiện này đặc biệt quan trọng vì trước nay các nhà khoa học mới chỉ thấy những khoảng trống tối trong đĩa bụi khí và đoán rằng chúng do hành tinh non trẻ đào ra, nhưng chưa từng có bằng chứng trực tiếp. Chính vì thế, giáo sư Close gọi đây là một “big deal”, một lời khẳng định chắc chắn rằng protoplanet, những hành tinh sơ khai, thật sự có thể tạo ra các khoảng trống trong đĩa bụi.

Hiện tại, hệ sao WISPIT 2 dường như có ít nhất hai hành tinh, bốn vòng bụi và bốn khoảng trống, trông chẳng khác gì một chiếc bánh kem nhiều tầng đang được trang trí ngoài vũ trụ. Nếu so với Hệ Mặt trời, CC1 nằm ở vị trí tương tự khoảng cách giữa sao Thổ và sao Thiên Vương, còn WISPIT 2b thì ở rất xa, tương đương bên ngoài quỹ đạo sao Hải Vương, gần rìa vành đai Kuiper.

Van Capelleveen cho biết việc nhìn thấy hành tinh trong “tuổi ấu thơ” cực kỳ hiếm hoi, bởi chỉ khi còn trẻ chúng mới đủ sáng để quan sát. Nếu WISPIT 2 già bằng Mặt trời, toàn bộ hệ sao sẽ tối và lạnh đến mức không thể phát hiện bằng công nghệ hiện nay.

Nói một cách vui vẻ, chúng ta vừa kịp chụp được “bức ảnh sơ sinh” của một thế giới mới đang lớn lên ở nơi xa xôi. Đó không chỉ là một chiến thắng khoa học, mà còn là một tấm hình quý giá chứng minh rằng vũ trụ vẫn miệt mài sinh ra những hành tinh mới, và đôi khi, chúng ta may mắn được chứng kiến giây phút đó.