Kính viễn vọng tiên tiến cuối cùng có thể phát hiện hành tinh vô hình ngoài Sao Hải Vương

Một nghiên cứu mới từ năm 2024 củng cố giả thuyết rằng một hành tinh khổng lồ và chưa được quan sát có quỹ đạo vượt xa Sao Hải Vương. Các nhà thiên văn học đã xác định được bằng chứng thống kê mạnh mẽ nhất bằng cách phân tích các mô hình quỹ đạo của các vật thể ở xa. Thiên thể này vẫn vô hình trước các kính thiên văn hiện nay, nhưng các tín hiệu hấp dẫn cho thấy sự hiện diện của nó.

Công trình được xuất bản trên Tạp chí Vật lý thiên văn, đánh dấu một bước quan trọng trong việc tìm kiếm hành tinh thứ chín này. Mô phỏng máy tính cho thấy các mô hình không có hành tinh này không thể tái tạo hành vi quỹ đạo quan sát được. Khi một vật thể khổng lồ được đưa vào các phương trình ngoài Sao Hải Vương, kết quả khớp với dữ liệu thực tế được các nhà thiên văn học thu thập.

Các quỹ đạo tập trung chỉ ra một lực vô hình

Các vật thể có quỹ đạo dài đi qua vùng Sao Hải Vương không được phân bố ngẫu nhiên trong không gian. Quỹ đạo của chúng thể hiện một nhóm gợi ý ảnh hưởng của một thiên thể khổng lồ hướng dẫn chuyển động của chúng bằng lực hấp dẫn. Quan sát này được xây dựng dựa trên nghiên cứu trước đây được thực hiện bởi các nhà khoa học Caltech.

Năm 2016, cùng một tổ chức nghiên cứu đã xác định được sự liên kết chung giữa sáu vật thể ở xa. Các nhà nghiên cứu đề xuất rằng một hành tinh khổng lồ ẩn giấu có thể gây ra mô hình này thông qua lực hấp dẫn cực mạnh. Phân tích hiện tại mở rộng công việc này và cung cấp dữ liệu mới củng cố lý thuyết.

Các vật thể được phân tích có khoảng cách điểm cận nhật từ 15 đến 30 đơn vị thiên văn. Vùng này nằm trong khu vực nơi tương tác hấp dẫn với một vật thể khổng lồ sẽ rất đáng kể và có thể phát hiện được thông qua các phép tính toán học chính xác.

Mô phỏng xác nhận sự cần thiết của hành tinh thứ chín

Nhóm nghiên cứu đã thực hiện các mô phỏng bao gồm một số yếu tố: thủy triều thiên hà, ảnh hưởng của các ngôi sao gần đó và động lực quỹ đạo dài hạn. Các mô hình máy tính đã thử nghiệm hai kịch bản khác nhau: một kịch bản không có hành tinh thứ chín và một kịch bản khác có thiên thể khổng lồ ngoài Sao Hải Vương.

Nếu không có hành tinh giả định, các mô phỏng không thể tái tạo được cụm quỹ đạo được quan sát. Các tính toán tạo ra các mô hình rất khác so với những gì các nhà thiên văn học nhìn thấy trong dữ liệu thực. Khi vật nặng được thêm vào các phương trình, kết quả đã thay đổi hoàn toàn.

Với hành tinh được đưa vào các mô hình, các mô phỏng được căn chỉnh chặt chẽ hơn nhiều với các hành vi quỹ đạo được ghi lại. Động lực quỹ đạo gây ra bởi vật thể có khối lượng lớn giải thích rất nhiều loại quỹ đạo kỳ lạ. Một số có đặc điểm là điểm cận nhật cao, trong khi một số khác có độ nghiêng cực cao thách thức sự mong đợi của các nhà thiên văn học.

Leia Também

Rockstar Games cung cấp giấy phép vĩnh viễn cho trò chơi Grand Theft Auto V miễn phí trong đúng 48 giờ

Apple giảm giá iPhone 18 Pro cho năm 2026 với chip A20

Nintendo có kế hoạch phát hành chín trò chơi cho bảng điều khiển Switch và Switch 2 vào tháng 5 năm 2026

• Các yếu tố được thử nghiệm trong mô phỏng: thủy triều thiên hà, ảnh hưởng của sao, động lực học dài hạn
• Kết quả không có hành tinh thứ chín: không tái tạo được các nhóm quỹ đạo được quan sát
• Kết quả với hành tinh: gần giống với dữ liệu thực được thu thập
• Khoảng cách quỹ đạo dự đoán: 15 đến 30 đơn vị thiên văn ngoài Sao Hải Vương
• Loại ảnh hưởng: lực hấp dẫn của một vật thể có khối lượng lớn

Phát hiện hành tinh này vẫn là thách thức lớn

Nghiên cứu hiện tại không xác định được vị trí chính xác của hành tinh thứ chín. Hạn chế này vẫn là một trở ngại quan trọng trong việc xác nhận cuối cùng về sự tồn tại của nó. Các nhà khoa học tham gia nghiên cứu nhận ra rằng cần có nhiều quan sát trực tiếp hơn để xác nhận đầy đủ giả thuyết.

Trong một thời gian dài, việc phát hiện ra các hành tinh phụ thuộc vào việc quan sát trực tiếp bằng kính thiên văn. Sao Hỏa, Sao Mộc và những hành tinh khác lần đầu tiên được xác định bằng phương pháp này. Việc phát hiện ra Sao Hải Vương đã thay đổi cách tiếp cận này, vì nó được dự đoán dựa trên những bất thường trong quỹ đạo của Sao Thiên Vương trước khi nó được quan sát bằng kính thiên văn.

Hiện nay, các nhà thiên văn học thường phát hiện các ngoại hành tinh bằng phương pháp gián tiếp. Sự giảm độ sáng của sao và chuyển động của ngôi sao mẹ cung cấp manh mối về các hành tinh xa xôi. Việc tìm kiếm các hành tinh xung quanh các ngôi sao xa xôi đã trở nên dễ dàng hơn so với trong chính hệ mặt trời. Các tín hiệu bên trong tinh tế hơn và khó diễn giải hơn nhiều bằng công nghệ thông thường.

Đài thiên văn Vera Rubin hứa hẹn sẽ giải quyết được bí ẩn

Sự chú ý của các nhà thiên văn giờ đây chuyển sang Đài thiên văn Vera Rubin, một kính thiên văn tiên tiến đang trong giai đoạn hoạt động. Các tác giả nghiên cứu bày tỏ sự lạc quan về khả năng của công cụ này. Theo kết luận của nghiên cứu, động lực học được mô tả trong nghiên cứu, cùng với tất cả các bằng chứng khác về sự tồn tại của hành tinh thứ chín, sẽ được kiểm tra nghiêm ngặt khi đài thiên văn bắt đầu hoạt động.

Đài thiên văn Vera Rubin thể hiện một bước nhảy vọt về công nghệ đáng kể về khả năng theo dõi các thiên thể ở xa và mờ nhạt. Độ nhạy tăng lên của nó sẽ cho phép nó phát hiện các tín hiệu yếu hơn nhiều so với bất kỳ kính thiên văn nào trước đây. Giai đoạn tiếp theo của việc khám phá hệ mặt trời bên ngoài hứa hẹn sẽ cung cấp những hiểu biết quan trọng về những bí ẩn ở vùng ngoài cùng của quỹ đạo hành tinh.

Thiết bị này sẽ có thể lập bản đồ không gian giữa các vì sao với độ chính xác chưa từng có. Khả năng này mở ra khả năng thực sự trong việc xác định vị trí của hành tinh thứ chín hoặc loại trừ dứt khoát sự tồn tại của nó. Các nhà thiên văn học đang háo hức chờ đợi dữ liệu sẽ sớm đến từ đài quan sát mang tính cách mạng này.