Đài thiên văn Nam châu Âu ghi lại hai hành tinh khổng lồ hình thành trong ngôi sao WISPIT 2

Một nhóm các nhà thiên văn học quốc tế đã ghi lại sự hình thành đồng thời của hai hành tinh xung quanh ngôi sao trẻ WISPIT 2. Hệ thống này hiển thị một đĩa rộng bao gồm khí và bụi vũ trụ. Cấu trúc này có các vòng và khoảng trống rõ ràng tương ứng với các mô hình lý thuyết về giai đoạn đầu của Hệ Mặt trời. Việc phát hiện xảy ra bằng cách sử dụng các thiết bị từ Đài thiên văn Nam châu Âu, đặt tại Chile. Kết quả quan sát được nêu trong một ấn phẩm khoa học gần đây tập trung vào sự tiến hóa của sao.

Cấu trúc được quan sát mang lại cái nhìn gần nhất có sẵn về quá khứ của hệ hành tinh của chúng ta. Ngôi sao WISPIT 2 nằm trong chòm sao Đại Bàng. Ngôi sao vẫn duy trì một đĩa tiền hành tinh đang hoạt động trên quỹ đạo của nó. Trong môi trường mật độ cao này, vật chất không gian liên tục kết tụ lại với nhau để hình thành nên thế giới mới. Khám phá này đã huy động các nhà nghiên cứu từ các tổ chức châu Âu khác nhau chuyên lập bản đồ không gian sâu.

Thiết bị tiên tiến xác nhận sự hiện diện của các hành tinh khí khổng lồ

Các nhà thiên văn học đã xác nhận sự tồn tại của hành tinh WISPIT 2c bằng cách sử dụng hai thiết bị gắn vào Kính thiên văn Rất lớn. Thiết bị SPHERE đã chụp được hình ảnh trực tiếp của vật thể không gian. Hệ thống GRAVITY+ cung cấp dữ liệu cần thiết để xác nhận bản chất hành tinh của thiên thể. Việc xác nhận xảy ra thông qua các phép đo chính xác về chuyển động quỹ đạo. Nếu không có bản cập nhật gần đây cho GRAVITY+, việc phát hiện một hành tinh quá gần ngôi sao trung tâm sẽ không có được độ rõ nét quang học tương tự.

Nhóm quốc tế bao gồm các nhà nghiên cứu từ Đại học Galway, Ireland và Viện Vật lý ngoài Trái đất Max Planck, ở Đức. Chloe Lawlor dẫn đầu công việc phân tích dữ liệu thu được ở Chile. Nghiên cứu sinh tiến sĩ và tác giả chính đã có thể phân biệt được tín hiệu của các hành tinh giữa đĩa vật chất hỗn loạn. Việc xử lý hình ảnh yêu cầu các kỹ thuật lọc nâng cao để chặn ánh sáng chói mắt của ngôi sao chính.

Đặc điểm của đĩa tiền hành tinh và động lực học quỹ đạo

Đĩa xung quanh WISPIT 2 thu hút sự chú ý do kích thước biểu cảm và cách tổ chức rõ ràng của nó. Hình dạng này vượt qua các cấu trúc khác của hệ thống được các nhà thiên văn học quan sát trước đây. Các vòng bụi và khoảng trống biểu thị chính xác các vùng nơi lực hấp dẫn tác động. Tại những điểm cụ thể này, các tiền hành tinh đã loại bỏ hoặc kết tụ phần lớn khí và bụi xung quanh. Quá trình làm sạch quỹ đạo liên tục tạo ra sự phân chia có thể nhìn thấy được trong ảnh được chụp.

Dữ liệu được thu thập tiết lộ chi tiết cụ thể về các thiên thể đã được xác định trong hệ thống đang hình thành. Các phép đo cho biết tỷ lệ và vị trí của từng vật thể so với ngôi sao trung tâm.

• Hành tinh WISPIT 2b có khối lượng gấp khoảng 5 lần Sao Mộc.
• Quỹ đạo của vật thể đầu tiên xấp xỉ 60 lần khoảng cách Trái đất quanh Mặt trời.
• WISPIT 2c được xác nhận gần đây có khối lượng thậm chí còn lớn hơn và ở gần ngôi sao trung tâm hơn.
• Cả hai thiên thể đều được phân loại là hành tinh khí khổng lồ, có thành phần tương tự Sao Mộc và Sao Thổ.

Quá trình hình thành hành tinh bắt đầu với các hạt bụi và khí phân tán trong không gian. Các nguyên tố va chạm và dần dần kết hợp với nhau bởi lực hấp dẫn. Các cụm đạt đủ khối lượng và hình thành các tiền hành tinh sơ cấp. Các cơ thể mới tiếp tục phát triển khi chúng dọn sạch vật chất xung quanh quỹ đạo của chúng. Trong trường hợp cụ thể của WISPIT 2, hai hành tinh đã tạo ra những khoảng trống rõ ràng trong đĩa. Sự chuyển động liên tục để lại những vòng vật chất còn lại được xác định rõ ràng.

Điểm tương đồng với sự phát triển ban đầu của Hệ Mặt Trời

Cấu hình có nhiều khoảng trống cho thấy hệ thống vẫn đang trong giai đoạn xây dựng đang hoạt động. Các nhà nghiên cứu đã xác định được ít nhất một khoảng trống bổ sung ở một khu vực cách xa ngôi sao hơn. Không gian ở vùng này có vẻ hẹp và nông hơn những vùng khác. Người ta nghi ngờ rằng một hành tinh thứ ba đang trong quá trình hình thành ở đó. Theo ước tính sơ bộ của nhóm, thiên thể này sẽ có khối lượng tương tự như Sao Thổ.

Hệ thống WISPIT 2 tái tạo các điều kiện được mô tả bởi các mô hình hình thành Hệ Mặt trời. Kịch bản đề cập đến khoảng thời gian khoảng 4,5 tỷ năm trước. Vào thời điểm đó, Mặt trời trẻ được bao quanh bởi một đĩa khí và bụi tương tự. Vật chất dần dần biến đổi thành các hành tinh được biết đến ngày nay. Quan sát hiện tại mang lại cơ hội hiếm có để nghiên cứu quá trình này trong thời gian thực ở một hệ sao khác trong thiên hà.

Leia Tambem

Scott Pelley cáo buộc ông chủ CBS News giết 60 Minutes trong cuộc họp nhân viên

Cảnh sát dân sự điều tra cái chết của Hilde Ann Lynn người Mỹ tại khách sạn Rosewood São Paulo sang trọng

Cha của TikToker nổi tiếng phủ nhận việc biển thủ hàng triệu USD từ con gái Charli D’Amelio

Chỉ có một trường hợp trước đó ghi nhận hai hành tinh hình thành cùng một lúc. Sự kiện xảy ra trong hệ thống PDS 70. Tuy nhiên, đĩa WISPIT 2 có kích thước và tổ chức lớn hơn. Sự khác biệt về quy mô làm cho phát hiện mới trở thành nền tảng để hiểu được sự tiến hóa hoàn chỉnh của các hệ hành tinh. Các hành tinh khí khổng lồ được phát hiện có chung đặc điểm trực tiếp với các hành tinh bên ngoài của Hệ Mặt trời trong giai đoạn mở rộng ban đầu.

Mở rộng nghiên cứu với kính thiên văn mới ở sa mạc Atacama

Hình ảnh được chụp bởi kính viễn vọng VISTA bổ sung cho các quan sát từ Kính thiên văn Rất lớn. Thiết bị hiển thị trường sao hoàn chỉnh xung quanh WISPIT 2. Bộ dữ liệu cho phép lập bản đồ chính xác vị trí của ngôi sao trong không gian. Cấu trúc đĩa xuất hiện ở các bước sóng khác nhau trong quá trình chụp. Sự kết hợp giữa thông tin hình ảnh và hồng ngoại giúp mở rộng hiểu biết về mật độ vật chất trên quỹ đạo.

Các nhà nghiên cứu dự định tiếp tục quan sát bằng Kính viễn vọng Cực lớn trong tương lai. Thiết bị vẫn đang được xây dựng ở sa mạc Atacama. Công cụ mới sẽ cho phép chụp được những hình ảnh trực tiếp rõ ràng hơn về hành tinh thứ ba. Kính thiên văn cũng sẽ cung cấp thêm thông tin chi tiết về chuyển động của vật chất trong đĩa. Khả năng phân giải quang học sẽ vượt quá giới hạn của thiết bị hiện đang hoạt động ở Chile.

Việc xác nhận có nhiều hành tinh hơn đang hình thành hay không phụ thuộc vào các phiên quan sát mới với thiết bị có độ phân giải cao. Dữ liệu hiện tại chỉ ra rằng đĩa tiếp tục phát triển ổn định. Vật chất còn lại tự tổ chức thành các cấu trúc có khả năng tạo ra các thế giới bổ sung. Nhóm dự định tinh chỉnh các ước tính về khối lượng và quỹ đạo của các vật thể đã được xác định. Các phép đo trong tương lai sẽ yêu cầu hiệu chuẩn chính xác các thiết bị trên mặt đất.

Động lực hấp dẫn và lập bản đồ cấu trúc sao

Khám phá này củng cố vai trò của các kính thiên văn lớn trên mặt đất trong việc nghiên cứu các ngoại hành tinh giai đoạn đầu. Những hình ảnh trực tiếp thu được thể hiện sự đột phá về khả năng hình dung các quá trình không gian phức tạp. Trong Hệ Mặt trời, những sự kiện này xảy ra hàng tỷ năm trước mà không được ghi lại trực tiếp. Công nghệ hiện tại có thể vượt qua rào cản thời gian bằng cách quan sát các hệ thống ở xa đang phát triển hoàn chỉnh.

Các kết quả góp phần vào sự hiểu biết về cách tổ chức các hệ hành tinh dựa trên các đĩa tiền hành tinh. Sự hiện diện đồng thời của hai hành tinh khí khổng lồ ở những khoảng cách khác nhau so với ngôi sao trung tâm cung cấp một phòng thí nghiệm vật lý tự nhiên. Môi trường dùng để kiểm tra các lý thuyết về sự di cư của hành tinh trên quy mô lớn. Tương tác hấp dẫn trong quá trình hình thành thu được các thông số phân tích mới với dữ liệu do nhóm quốc tế thu thập.