Các nhà thiên văn vừa tìm thấy bằng chứng đầu tiên cho một hành tinh khổng lồ đang quay xung quanh một sao lùn trắng.
Sao lùn trắng là tàn dư nhỏ, đậm đặc của các sao đã vương vãi hết các lớp bên ngoài của chúng và đã tiêu thụ hết phần lớn nhiên liệu hydrogen và helium của chúng. Chín mươi bảy phần trăm số lượng sao trong thiên hà của chúng ta – kể cả Mặt Trời của chúng ta – sẽ kết thúc cuộc đời của chúng theo cách này.
Theo một nghiên cứu mới công bố trên tạp chí Nature, hành tinh mới tìm thấy quay xung quanh ngôi sao – tên gọi là WDJ0914+1914 – với chu kì xấp xỉ 10 ngày. Điều thú vị là hành tinh giống-Hải Vương tinh ấy to gấp khoảng bốn lần so với ngôi sao.
Hành tinh khổng lồ đang quay xung quanh sao lùn trắng nằm ngay bên ngoài đĩa chất khí. Luồng photon năng lượng cao mà nó nhận được từ sau lùn trắng làm bốc hơi bầu khí quyển chủ yếu gồm hdyrogen, oxygen và lưu huỳnh của nó. Ảnh: Đại học Warwick/Mark Garlick
Kết quả này thật ý nghĩa bởi lẽ trước nay các nhà thiên văn chưa tìm thấy bằng chứng trực tiếp nào về một hành tinh từng sống sót qua giai đoạn chuyển tiếp của một ngôi sao thành sao lùn trắng. Nghiên cứu này đặt dấu chấm hết cho hai thập niên suy đoán rằng có tồn tại các hành tinh xung quanh sao lùn trắng, ngụ ý rằng có thể còn có nhiều hành tinh nữa vẫn chưa được tìm thấy.
Sao lùn trắng đề cập trong nghiên cứu này được phát hiện lần đầu tiên bởi một dự án thiên văn gọi là Trạm Quan sát Bầu trời bằng Kĩ thuật số Sloan. Thế nhưng việc tìm thấy hành tinh quay xung quanh ngôi sao này xảy ra có phần tình cờ, theo Boris Gaensicke, tác giả đứng tên đầu của nghiên cứu, ông làm việc ở Đại học Warwick, Anh quốc.
“Một trong các đồng tác giả của chúng tôi, Nicola Gentile Fusillo, đang sàng lọc hàng nghìn quan trắc về sao lùn trắng, do Trạm Quan trắc Bầu trời bằng Kĩ thuật số Sloan thu được, tìm một danh mục lớn mà ông đang nghiên cứu,” Gaensicke nói. “Ông cắm cờ một trăm dữ liệu muốn tôi cho ý kiến, và tôi để ý thấy một dấu hiệu rất yếu của oxygen ở một trong số chúng – vừa vặn để gây chú ý – mà tôi chưa từng nhìn thấy trước đây.”
“Do đó chúng tôi quyết định sử dụng Kính thiên văn Rất Lớn của Đài thiên văn Nam châu Âu để có dữ liệu chất lượng tốt hơn nhiều, nó hầu như lập tức cho thấy sao lùn trắng này được vây quanh bởi một đĩa lớn hydrogen, oxygen và lưu huỳnh. Trao đổi với [đồng tác giả] Matthias Schreiber, anh ta đi đến ý tưởng rằng có lẽ chúng tôi đang nhìn vào vật liệu khí quyển từ một hành tinh khổng lồ,” ông nói.
Thoạt đầu, các nhà nghiên cứu nghĩ rằng họ đang nhìn vào một hệ sao đôi với một đĩa vật chất vây xung quanh nó.
“Tuy nhiên, các quan trắc của chúng tôi cho thấy nó là một sao lùn trắng với một đĩa vây xung quanh nó chừng gấp mười lần kích cỡ mặt trời của chúng ta, chủ yếu làm bằng hydrogen, oxygen và lưu huỳnh. Một hệ như thế chưa từng được nhìn thấy trước đây, và lập tức tôi nhận ra rằng đây là một ngôi sao độc đáo,” Gaenricke nói.
Mặc dù các nhà thiên văn không thể quan sát trực tiếp hành tinh đó, song lượng nhiệt cực lớn từ ngôi sao 28.000oC đang làm cho nó bốc hơi từ từ. Trong quá trình này, các photon năng lượng cao từ sao lùn trắng phát ra đang thổi hydrogen ra khỏi hành tinh, tạo ra một cái đuôi dài giống sao chổi. Đồng thời, oxygen và lưu huỳnh – ngoài những lượng hydrogen ít hơn – từ phía hành tinh đang rơi về phía sao lùn trắng, tạo ra đĩa chất khí mà các nhà khoa học nhìn thấy.
Từ cái đĩa này, các nhà khoa học đã có thể suy luận ra sự tồn tại của hành tinh do bởi thành phần của nó khớp vừa vặn với thành phần của các hành tinh khí băng giá trong hệ mặt trời của chúng ta – Thiên Vương tinh và Hải Vương tinh.
“Ngôi sao này có một hành tinh chúng tôi không thể nhìn thấy trực tiếp, nhưng do ngôi sao quá nóng đang làm hành tinh bốc hơi, và chúng tôi phát hiện khí quyển mà nó đang mất đi. Có thể còn có những sao lùn trắng nguội hơn có các hành tinh nhưng thiếu các photon năng lượng cao cần thiết để gây ra sự bốc hơi, nên chúng ta chưa có thể tìm thấy chúng bằng phương pháp tương tự,” Gaenricke nói.
“Khám phá này là sự tiến bộ lớn vì trong hai thập niên qua chúng ta đã có bằng chứng mạnh dần rằng các hệ hành tinh sống sót được sang giai đoạn sao lùn trắng,” ông nói. “Chúng ta đã chứng kiến rất nhiều tiểu hành tinh, sao chổi, và các vật thể hành tinh nhỏ khác va vào sao lùn trắng, và việc giải thích những sự kiện này đòi hỏi có những vật thể lớn hơn, cỡ khối lượng hành tinh ở phía ngoài. Việc có bằng chứng cho một hành tinh thật sự tự nó đã là một bước tiến quan trọng rồi.”
Nguồn: Newsweek
