Làm thế nào để quét dấu vân tay trên một ngôi sao? Đây chắc chắn là một câu hỏi kỳ lạ, nhưng một nhóm các nhà nghiên cứu cho rằng họ có câu trả lời. Những phát hiện của họ có thể giúp chúng ta hiểu rõ hơn về cách các hành tinh được sinh ra.
Là các nhà khoa học pháp y vũ trụ, các nhà thiên văn học đã sử dụng Mảng Atacama Large Millimeter/submillimeter (ALMA) nằm ở sa mạc phía bắc Chile để nghiên cứu đĩa khí và bụi hình thành hành tinh xung quanh một ngôi sao trẻ.
Nhóm nghiên cứu đã có thể sử dụng bụi này để tái tạo "dấu vân tay" 3D của cấu trúc từ trường xung quanh ngôi sao HD 142527, nằm cách xa khoảng 512 năm ánh sáng theo hướng của chòm sao Lupus.
Đây là lần đầu tiên có thể tái tạo như vậy đối với một "tiền hành tinh đĩa."
"Các từ trường trong các đĩa tiền hành tinh xung quanh các ngôi sao trẻ đóng vai trò quan trọng trong quá trình tiến hóa của đĩa và hình thành hành tinh", nhóm nghiên cứu đã viết trong một bài báo mới về những kết quả này. "Đo bức xạ nhiệt phân cực từ các hạt được căn chỉnh từ tính là một phương pháp đáng tin cậy để theo dõi từ trường.
"Tuy nhiên, rất khó để quan sát từ trường từ phân cực bụi trong các đĩa tiền hành tinh vì các cơ chế phân cực khác liên quan đến các hạt bụi phát triển trở nên hiệu quả."
Những tiền sao này tiếp tục tích tụ vật chất từ lớp vỏ trước khi sinh của chúng cho đến khi áp suất và nhiệt độ tại lõi của chúng đủ để kích hoạt phản ứng tổng hợp hạt nhân của hydro thành heli. Đây là quá trình xác định một ngôi sao dãy chính, chẳng hạn như mặt trời, đã trải qua quá trình này khoảng 4,6 tỷ năm trước.
Ngôi sao trẻ cụ thể này được bao quanh bởi những gì còn lại của lớp kén khí và bụi, đã dẹt ra thành một đĩa tiền hành tinh xoáy.
Người ta cho rằng các hành tinh bắt đầu hình thành trong điều kiện hỗn loạn của các đĩa tiền hành tinh khi các hạt bụi va chạm và dính vào nhau, tạo ra các tập hợp vật chất ngày càng lớn hơn.
Mặc dù người ta cho rằng có nhiều lực và ảnh hưởng tác động vào các đĩa tiền hành tinh trong quá trình hình thành hành tinh, nhưng một trong những lực quan trọng nhất là được cho là từ tính. Điều này có nghĩa là việc hiểu các trường từ đang hoạt động là rất quan trọng — nhưng cho đến nay, các nhà khoa học vẫn chưa thể đo được chúng.
ALMA đã có thể đo được độ phân cực của các hạt bụi trong đĩa tiền hành tinh của HD 142527 và do đó đo được trường từ của một cấu trúc như vậy lần đầu tiên. Giống như các mạt sắt khi tiếp xúc với nam châm, các hạt bụi trong đám mây hình thành hành tinh này được sắp xếp theo các đường sức từ chạy qua nó.
Các thanh màu trắng trong hình ảnh trên cho thấy hướng của sức từ, được tiết lộ bởi hướng của các hạt bụi trong đĩa tiền hành tinh.
Để bạn có thể hình dung được thành tựu đáng chú ý này, cường độ từ trường vào khoảng 0,3 milligauss, trong khi một nam châm tủ lạnh thông thường có từ trường vào khoảng 1.000.000 milligauss!
Câu chuyện liên quan:
— Một hành tinh ngoài hành tinh 'bị bắt giữ' có thể đang ẩn náu ở rìa hệ mặt trời của chúng ta — và đó không phải là 'Hành tinh X'
— 400 hành tinh lang thang có kích thước bằng Trái Đất có thể đang lang thang trong Ngân Hà
— Một 'bản ghi hóa thạch' vũ trụ có thể ẩn náu giữa những ngôi sao mồ côi
Nhóm nghiên cứu này đưa ra giả thuyết rằng các từ trường mà họ suy ra bằng cách đo cấu trúc 3D của các hạt bụi có thể tạo ra sự nhiễu loạn dữ dội trong đĩa tiền hành tinh này.
Với phương pháp "phủi bụi tìm dấu vân tay" xung quanh các ngôi sao trẻ trên tay, các nhà nghiên cứu muốn áp dụng nó vào các thiên thể khác. Họ cũng hy vọng có thể thử nghiệm phương pháp này gần hơn với các ngôi sao tại trung tâm của những cấu trúc này.
Điều này sẽ giúp các nhà khoa học có được bức tranh chi tiết hơn về các điều kiện mà các hành tinh trải qua trong quá trình hình thành.
Nghiên cứu được công bố vào ngày 5 tháng 2 trên tạp chí Thiên văn học thiên nhiên
Là các nhà khoa học pháp y vũ trụ, các nhà thiên văn học đã sử dụng Mảng Atacama Large Millimeter/submillimeter (ALMA) nằm ở sa mạc phía bắc Chile để nghiên cứu đĩa khí và bụi hình thành hành tinh xung quanh một ngôi sao trẻ.
Nhóm nghiên cứu đã có thể sử dụng bụi này để tái tạo "dấu vân tay" 3D của cấu trúc từ trường xung quanh ngôi sao HD 142527, nằm cách xa khoảng 512 năm ánh sáng theo hướng của chòm sao Lupus.
Đây là lần đầu tiên có thể tái tạo như vậy đối với một "tiền hành tinh đĩa."
"Các từ trường trong các đĩa tiền hành tinh xung quanh các ngôi sao trẻ đóng vai trò quan trọng trong quá trình tiến hóa của đĩa và hình thành hành tinh", nhóm nghiên cứu đã viết trong một bài báo mới về những kết quả này. "Đo bức xạ nhiệt phân cực từ các hạt được căn chỉnh từ tính là một phương pháp đáng tin cậy để theo dõi từ trường.
"Tuy nhiên, rất khó để quan sát từ trường từ phân cực bụi trong các đĩa tiền hành tinh vì các cơ chế phân cực khác liên quan đến các hạt bụi phát triển trở nên hiệu quả."
Cách các ngôi sao phát triển các hành tinh xung quanh chúng
Các ngôi sao sơ sinh hoặc "tiền sao" được hình thành khi các mảng quá dày đặc và lạnh trong các đám mây khí và bụi giữa các vì sao khổng lồ phát triển đủ lớn để sụp đổ dưới lực hấp dẫn của chính chúng.Những tiền sao này tiếp tục tích tụ vật chất từ lớp vỏ trước khi sinh của chúng cho đến khi áp suất và nhiệt độ tại lõi của chúng đủ để kích hoạt phản ứng tổng hợp hạt nhân của hydro thành heli. Đây là quá trình xác định một ngôi sao dãy chính, chẳng hạn như mặt trời, đã trải qua quá trình này khoảng 4,6 tỷ năm trước.
Ngôi sao trẻ cụ thể này được bao quanh bởi những gì còn lại của lớp kén khí và bụi, đã dẹt ra thành một đĩa tiền hành tinh xoáy.
Người ta cho rằng các hành tinh bắt đầu hình thành trong điều kiện hỗn loạn của các đĩa tiền hành tinh khi các hạt bụi va chạm và dính vào nhau, tạo ra các tập hợp vật chất ngày càng lớn hơn.
Mặc dù người ta cho rằng có nhiều lực và ảnh hưởng tác động vào các đĩa tiền hành tinh trong quá trình hình thành hành tinh, nhưng một trong những lực quan trọng nhất là được cho là từ tính. Điều này có nghĩa là việc hiểu các trường từ đang hoạt động là rất quan trọng — nhưng cho đến nay, các nhà khoa học vẫn chưa thể đo được chúng.
ALMA đã có thể đo được độ phân cực của các hạt bụi trong đĩa tiền hành tinh của HD 142527 và do đó đo được trường từ của một cấu trúc như vậy lần đầu tiên. Giống như các mạt sắt khi tiếp xúc với nam châm, các hạt bụi trong đám mây hình thành hành tinh này được sắp xếp theo các đường sức từ chạy qua nó.
Các thanh màu trắng trong hình ảnh trên cho thấy hướng của sức từ, được tiết lộ bởi hướng của các hạt bụi trong đĩa tiền hành tinh.
Để bạn có thể hình dung được thành tựu đáng chú ý này, cường độ từ trường vào khoảng 0,3 milligauss, trong khi một nam châm tủ lạnh thông thường có từ trường vào khoảng 1.000.000 milligauss!
Câu chuyện liên quan:
— Một hành tinh ngoài hành tinh 'bị bắt giữ' có thể đang ẩn náu ở rìa hệ mặt trời của chúng ta — và đó không phải là 'Hành tinh X'
— 400 hành tinh lang thang có kích thước bằng Trái Đất có thể đang lang thang trong Ngân Hà
— Một 'bản ghi hóa thạch' vũ trụ có thể ẩn náu giữa những ngôi sao mồ côi
Nhóm nghiên cứu này đưa ra giả thuyết rằng các từ trường mà họ suy ra bằng cách đo cấu trúc 3D của các hạt bụi có thể tạo ra sự nhiễu loạn dữ dội trong đĩa tiền hành tinh này.
Với phương pháp "phủi bụi tìm dấu vân tay" xung quanh các ngôi sao trẻ trên tay, các nhà nghiên cứu muốn áp dụng nó vào các thiên thể khác. Họ cũng hy vọng có thể thử nghiệm phương pháp này gần hơn với các ngôi sao tại trung tâm của những cấu trúc này.
Điều này sẽ giúp các nhà khoa học có được bức tranh chi tiết hơn về các điều kiện mà các hành tinh trải qua trong quá trình hình thành.
Nghiên cứu được công bố vào ngày 5 tháng 2 trên tạp chí Thiên văn học thiên nhiên
