Các nhà khoa học có lẽ đã phát hiện ra hệ hành tinh kỳ lạ nhất từng được thấy. Hệ hành tinh này không chỉ có "hành tinh cực" đầu tiên được phát hiện, nghĩa là thế giới tồn tại trên quỹ đạo ngang, mà hành tinh đó còn quay quanh hai ngôi sao. Nhưng đó không phải là tất cả — những thiên thể sao mẹ đó cũng là những sao lùn nâu, được biết đến nhiều hơn với tên gọi "sao hỏng".
Kể từ khi các nhà thiên văn học bắt đầu phát hiện ra các hành tinh ngoài hệ mặt trời, hay "ngoại hành tinh", vào giữa những năm 1990, các thế giới quay quanh các ngôi sao khác đã chứng minh rằng, so với hệ mặt trời có phần tầm thường của chúng ta, vũ trụ là một nơi khá hoang dã.
Những người săn tìm ngoại hành tinh đã tìm thấy những thế giới kỳ lạ không giống bất kỳ thứ gì chúng ta thấy trong hệ mặt trời, bao gồm các thế giới nhẹ đến mức có thể so sánh với kẹo dẻo, các thế giới nóng đến mức mưa kim loại lỏng hoặc thủy tinh, và bây giờ, một thế giới kỳ lạ quay quanh các ngôi sao của nó ở góc 90 độ.
Tuy nhiên, trong khi chúng ta đã phát hiện ra rất nhiều hành tinh quay quanh các ngôi sao đôi trước đây, gợi nhớ đến hành tinh hai sao Tatooine trong loạt phim Chiến tranh giữa các vì sao, các nhà thiên văn học chưa bao giờ nhìn thấy một ngoại hành tinh lăn quanh một cặp sao đôi ở góc 90 độ so với mặt phẳng quỹ đạo của các ngôi sao đó — cho đến bây giờ.
Ngoại hành tinh 2M1510 (AB) b nằm cách xa khoảng 120 năm ánh sáng trong chòm sao Thiên Bình.
Các nhà khoa học trước đây đã thấy những gợi ý rằng các hành tinh có thể tồn tại trên quỹ đạo cực xung quanh các ngôi sao đôi, ví dụ như tìm thấy các đĩa tiền hành tinh hình thành hành tinh xung quanh các ngôi sao đôi. Tuy nhiên, đây là bằng chứng chắc chắn đầu tiên về một hệ thống hoàn chỉnh như vậy.
"Tôi đặc biệt vui mừng khi được tham gia vào việc phát hiện bằng chứng đáng tin cậy rằng cấu hình này tồn tại", trưởng nhóm Thomas Baycroft của Đại học Birmingham cho biết trong một tuyên bố.
Hơn nữa, khả năng các thiên thể có một sao đôi tăng theo khối lượng, khiến hệ sao lùn nâu đôi trở nên khá bất ngờ.
Khoảng 75% các ngôi sao có khối lượng gấp khoảng 10 lần khối lượng của Mặt trời là sao đôi và khoảng 50% các ngôi sao giống Mặt trời có một sao đôi. Với khối lượng từ 0,075 đến 0,013 lần khối lượng Mặt Trời (hoặc từ 75 đến 13 lần khối lượng Sao Mộc), các sao lùn nâu trong hệ sao đôi rất hiếm.
Càng làm tăng thêm sự kỳ lạ của hệ thống này (còn có thể kỳ lạ hơn nữa không?), đây chỉ là cặp sao lùn nâu che khuất thứ hai từng được phát hiện. Điều này có nghĩa là một trong hai sao lùn nâu che khuất sao kia, khi nhìn từ điểm quan sát của chúng ta trên Trái Đất.
"Một hành tinh không chỉ quay quanh một sao đôi mà còn là một sao lùn nâu đôi, cũng như nằm trên quỹ đạo cực, là điều khá đáng kinh ngạc và thú vị", thành viên nhóm nghiên cứu Amaury Triaud của Đại học Birmingham cho biết trong tuyên bố.
Triaud có lịch sử với những ngôi sao thất bại này, là một phần của nhóm đã phát hiện ra chúng vào năm 2018 bằng cách sử dụng Tìm kiếm các hành tinh có thể ở được che khuất các ngôi sao siêu lạnh (SPECULOOS) tại Đài quan sát Paranal ở Chile.
Nhóm hiện tại đã phát hiện ra hành tinh cực kỳ lạ này trong khi cố gắng hiểu rõ hơn về quỹ đạo của hai sao lùn nâu trong hệ thống này bằng thiết bị Quang phổ tử ngoại và Quang phổ trực quan (UVES) gắn trên Kính thiên văn rất lớn (VLT), cũng đặt tại Đài quan sát Paranal.
Chương trình quan sát này tiết lộ rằng các ngôi sao thất bại đang bị "đẩy và kéo" bởi ảnh hưởng hấp dẫn của một hành tinh vô hình. Động lực kỳ lạ của hành động này khiến các nhà nghiên cứu kết luận rằng thế giới này là một hành tinh cực với quỹ đạo 90 độ.
"Chúng tôi đã xem xét tất cả các kịch bản có thể xảy ra và kịch bản duy nhất phù hợp với dữ liệu là nếu một hành tinh nằm trên quỹ đạo cực xung quanh sao đôi này", Baycroft cho biết.
Các câu chuyện liên quan:
— Cách đài quan sát Rubin có thể phát hiện ra hàng nghìn 'ngôi sao hỏng'
— Kính viễn vọng không gian Hubble phát hiện ra 'ngôi sao hỏng' cũng không giỏi trong việc tạo mối quan hệ
— Hành tinh có kích thước bằng Trái Đất được phát hiện xung quanh ngôi sao lùn đỏ lạnh có tên giống với một chiếc bánh quy
"Phát hiện này thật tình cờ, theo nghĩa là các quan sát của chúng tôi không được thu thập để tìm kiếm một hành tinh như vậy hoặc cấu hình quỹ đạo. Như vậy, "Đây là một bất ngờ lớn", Triaud kết luận. "Nhìn chung, tôi nghĩ điều này cho chúng tôi, những nhà thiên văn học, cũng như công chúng nói chung, thấy được những điều có thể xảy ra trong vũ trụ hấp dẫn mà chúng ta đang sống".
Nghiên cứu của nhóm đã được công bố vào thứ Tư (ngày 16 tháng 4) trên tạp chí Science Advances.
Kể từ khi các nhà thiên văn học bắt đầu phát hiện ra các hành tinh ngoài hệ mặt trời, hay "ngoại hành tinh", vào giữa những năm 1990, các thế giới quay quanh các ngôi sao khác đã chứng minh rằng, so với hệ mặt trời có phần tầm thường của chúng ta, vũ trụ là một nơi khá hoang dã.
Những người săn tìm ngoại hành tinh đã tìm thấy những thế giới kỳ lạ không giống bất kỳ thứ gì chúng ta thấy trong hệ mặt trời, bao gồm các thế giới nhẹ đến mức có thể so sánh với kẹo dẻo, các thế giới nóng đến mức mưa kim loại lỏng hoặc thủy tinh, và bây giờ, một thế giới kỳ lạ quay quanh các ngôi sao của nó ở góc 90 độ.
Tuy nhiên, trong khi chúng ta đã phát hiện ra rất nhiều hành tinh quay quanh các ngôi sao đôi trước đây, gợi nhớ đến hành tinh hai sao Tatooine trong loạt phim Chiến tranh giữa các vì sao, các nhà thiên văn học chưa bao giờ nhìn thấy một ngoại hành tinh lăn quanh một cặp sao đôi ở góc 90 độ so với mặt phẳng quỹ đạo của các ngôi sao đó — cho đến bây giờ.
Ngoại hành tinh 2M1510 (AB) b nằm cách xa khoảng 120 năm ánh sáng trong chòm sao Thiên Bình.
Các nhà khoa học trước đây đã thấy những gợi ý rằng các hành tinh có thể tồn tại trên quỹ đạo cực xung quanh các ngôi sao đôi, ví dụ như tìm thấy các đĩa tiền hành tinh hình thành hành tinh xung quanh các ngôi sao đôi. Tuy nhiên, đây là bằng chứng chắc chắn đầu tiên về một hệ thống hoàn chỉnh như vậy.
"Tôi đặc biệt vui mừng khi được tham gia vào việc phát hiện bằng chứng đáng tin cậy rằng cấu hình này tồn tại", trưởng nhóm Thomas Baycroft của Đại học Birmingham cho biết trong một tuyên bố.
Kẻ lạ và kẻ lạ
Tuy nhiên, như đã đề cập, hệ thống này trở nên kỳ lạ hơn nữa vì các thiên thể mẹ của ngoại hành tinh 2M1510 (AB) b — 2M1510 AB và 2M1510 C — là các sao lùn nâu. Sao lùn nâu là những thiên thể có biệt danh không may là "sao thất bại" vì mặc dù chúng được sinh ra từ những đám mây khí và bụi đang sụp đổ giống như các ngôi sao thông thường, chúng không thể thu thập đủ vật chất để đạt được khối lượng cần thiết để kích hoạt phản ứng tổng hợp hydro thành heli trong lõi của chúng, quá trình xác định thế nào là một ngôi sao.Hơn nữa, khả năng các thiên thể có một sao đôi tăng theo khối lượng, khiến hệ sao lùn nâu đôi trở nên khá bất ngờ.
Khoảng 75% các ngôi sao có khối lượng gấp khoảng 10 lần khối lượng của Mặt trời là sao đôi và khoảng 50% các ngôi sao giống Mặt trời có một sao đôi. Với khối lượng từ 0,075 đến 0,013 lần khối lượng Mặt Trời (hoặc từ 75 đến 13 lần khối lượng Sao Mộc), các sao lùn nâu trong hệ sao đôi rất hiếm.
Càng làm tăng thêm sự kỳ lạ của hệ thống này (còn có thể kỳ lạ hơn nữa không?), đây chỉ là cặp sao lùn nâu che khuất thứ hai từng được phát hiện. Điều này có nghĩa là một trong hai sao lùn nâu che khuất sao kia, khi nhìn từ điểm quan sát của chúng ta trên Trái Đất.
"Một hành tinh không chỉ quay quanh một sao đôi mà còn là một sao lùn nâu đôi, cũng như nằm trên quỹ đạo cực, là điều khá đáng kinh ngạc và thú vị", thành viên nhóm nghiên cứu Amaury Triaud của Đại học Birmingham cho biết trong tuyên bố.
Triaud có lịch sử với những ngôi sao thất bại này, là một phần của nhóm đã phát hiện ra chúng vào năm 2018 bằng cách sử dụng Tìm kiếm các hành tinh có thể ở được che khuất các ngôi sao siêu lạnh (SPECULOOS) tại Đài quan sát Paranal ở Chile.
Nhóm hiện tại đã phát hiện ra hành tinh cực kỳ lạ này trong khi cố gắng hiểu rõ hơn về quỹ đạo của hai sao lùn nâu trong hệ thống này bằng thiết bị Quang phổ tử ngoại và Quang phổ trực quan (UVES) gắn trên Kính thiên văn rất lớn (VLT), cũng đặt tại Đài quan sát Paranal.
Chương trình quan sát này tiết lộ rằng các ngôi sao thất bại đang bị "đẩy và kéo" bởi ảnh hưởng hấp dẫn của một hành tinh vô hình. Động lực kỳ lạ của hành động này khiến các nhà nghiên cứu kết luận rằng thế giới này là một hành tinh cực với quỹ đạo 90 độ.
"Chúng tôi đã xem xét tất cả các kịch bản có thể xảy ra và kịch bản duy nhất phù hợp với dữ liệu là nếu một hành tinh nằm trên quỹ đạo cực xung quanh sao đôi này", Baycroft cho biết.
Các câu chuyện liên quan:
— Cách đài quan sát Rubin có thể phát hiện ra hàng nghìn 'ngôi sao hỏng'
— Kính viễn vọng không gian Hubble phát hiện ra 'ngôi sao hỏng' cũng không giỏi trong việc tạo mối quan hệ
— Hành tinh có kích thước bằng Trái Đất được phát hiện xung quanh ngôi sao lùn đỏ lạnh có tên giống với một chiếc bánh quy
"Phát hiện này thật tình cờ, theo nghĩa là các quan sát của chúng tôi không được thu thập để tìm kiếm một hành tinh như vậy hoặc cấu hình quỹ đạo. Như vậy, "Đây là một bất ngờ lớn", Triaud kết luận. "Nhìn chung, tôi nghĩ điều này cho chúng tôi, những nhà thiên văn học, cũng như công chúng nói chung, thấy được những điều có thể xảy ra trong vũ trụ hấp dẫn mà chúng ta đang sống".
Nghiên cứu của nhóm đã được công bố vào thứ Tư (ngày 16 tháng 4) trên tạp chí Science Advances.
