Phát hiện hệ hành tinh kỳ lạ khiến giới thiên văn bối rối

VHO - Một hệ hành tinh cách Trái Đất 71 năm ánh sáng đang khiến các nhà thiên văn học bối rối vì cấu trúc chưa từng ghi nhận trước đây.

Phát hiện này không chỉ mở ra hướng nghiên cứu mới mà còn đặt ra câu hỏi về cách định danh một thiên thể không giống bất kỳ hành tinh hay vệ tinh nào từng được biết đến.

Thiên thể chưa thể định danh

Hệ hành tinh này gồm một sao lùn đỏ có khối lượng bằng khoảng 40% Mặt Trời. Quay quanh ngôi sao là một sao lùn nâu – thiên thể nằm giữa ranh giới của hành tinh và ngôi sao.

Bao quanh sao lùn nâu này là một hành tinh khí khổng lồ có kích thước tương đương Sao Mộc, vừa được phát hiện nhờ Kính viễn vọng Rất Lớn (VLT) của Đài quan sát Nam Âu (ESO) tại Chile.

Theo cách phân loại hiện nay, một thiên thể quay quanh một vật thể khác, trong khi vật thể đó lại quay quanh một ngôi sao, thường được gọi là vệ tinh, hay trong trường hợp này là vệ tinh ngoài hệ Mặt Trời.

Tuy nhiên, thiên thể mới có kích thước và thành phần hoàn toàn khác các vệ tinh trong hệ Mặt Trời, vốn đều là những thế giới đá hoặc băng có quy mô nhỏ hơn nhiều.

Chính điều đó khiến giới thiên văn học tranh luận về cách gọi phù hợp cho thiên thể này.

Kevin Hoy, nghiên cứu sinh tiến sĩ vật lý thiên văn tại Đại học Diego Portales (Chile), thành viên nhóm nghiên cứu YEMS và là tác giả chính của công trình cho biết phần lớn các nhà thiên văn hiện tạm chấp nhận thuật ngữ "vệ tinh ngoài hệ Mặt Trời" cho đến khi có một định nghĩa chính thức.

"Chúng ta thực sự đang chạm đến giới hạn của những thuật ngữ được tạo ra để mô tả hệ Mặt Trời khi áp dụng chúng cho các hệ hành tinh khác", Hoy nói.

Hệ hành tinh này nằm cách Trái Đất khoảng 71 năm ánh sáng.

Thiên thể mới có khối lượng ít nhất bằng 90% Sao Mộc và hoàn thành một vòng quỹ đạo quanh sao lùn nâu sau khoảng 170 ngày, ở khoảng cách tương đương một phần năm khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trời.

Phát hiện mở ra nhiều câu hỏi mới

Đồng tác giả nghiên cứu Alice Zurlo, nhà vật lý thiên văn tại Đại học Diego Portales và Giám đốc YEMS cho rằng phát hiện này đã mở ra "chiếc hộp Pandora" đối với giới khoa học.

Theo bà, đây là một loại thiên thể hoàn toàn mới và khác biệt so với mọi thứ con người từng biết trong hệ Mặt Trời. Các nhà nghiên cứu sẽ phải xây dựng các mô hình lý thuyết để giải thích cách chúng hình thành và xác định liệu những hệ như vậy có phổ biến trong vũ trụ hay không.

Bà Zurlo cho biết nhóm nghiên cứu chủ ý không gọi thiên thể này là "mặt trăng" vì nó không giống bất kỳ vệ tinh tự nhiên nào trong hệ Mặt Trời. Không chỉ có khối lượng lớn hơn nhiều, nó còn quay quanh một sao lùn nâu thay vì một hành tinh.

Cho đến nay, các nhà khoa học đã phát hiện hơn 6.300 ngoại hành tinh, tức những hành tinh nằm ngoài hệ Mặt Trời. Tuy nhiên, việc tìm kiếm các vệ tinh ngoài hệ Mặt Trời vẫn khó khăn hơn rất nhiều và mới chỉ xác định được một số ít ứng cử viên tiềm năng.

Các nhà nghiên cứu hiện cũng đang tìm cách giải thích nguồn gốc của thiên thể mới.

Theo bà Zurlo, nó có thể hình thành từ đĩa khí và bụi bao quanh sao lùn nâu, tương tự cách các hành tinh hình thành quanh các ngôi sao. Một khả năng khác là nó được sao lùn nâu bắt giữ bằng lực hấp dẫn sau khi hình thành ở nơi khác.

Sao lùn nâu là thiên thể nằm giữa hành tinh và ngôi sao. Chúng có khối lượng lớn hơn các hành tinh khổng lồ nhưng chưa đủ lớn để duy trì phản ứng tổng hợp hạt nhân như các ngôi sao.

Thiên thể trong hệ này có khối lượng gấp khoảng 33 lần, kích thước lớn hơn khoảng 50% và nóng hơn đáng kể so với Sao Mộc.

Do hệ hành tinh còn rất trẻ, sao lùn nâu vẫn tiếp tục phát sáng nhờ lượng nhiệt còn sót lại từ quá trình hình thành.

Kể từ khi những ngoại hành tinh đầu tiên được phát hiện vào thập niên 1990, các nhà khoa học đã ghi nhận nhiều hệ hành tinh với cấu trúc rất đa dạng. Một số khá giống hệ Mặt Trời, trong khi số khác hoàn toàn khác biệt. Theo tác giả chính nghiên cứu, hệ vừa được phát hiện thuộc nhóm đặc biệt hiếm.

Ông cho rằng hệ này nhiều khả năng đã trải qua một quá trình tiến hóa động lực rất hỗn loạn để hình thành cấu trúc hiện nay, song các nhà khoa học vẫn chưa thể xác định chính xác điều gì đã xảy ra.