Các nhà thiên văn học vừa công bố phát hiện hành tinh Beta Pictoris d, một hành tinh khí khổng lồ quay quanh ngôi sao trẻ Beta Pictoris chỉ cách Trái Đất 63 năm ánh sáng. Điều đặc biệt là thiên thể này đã lẩn khuất trong kho dữ liệu quan sát suốt 11 năm mà không được chú ý. Với độ sáng mờ hơn khoảng 100 lần so với Beta Pictoris b, nó được xem là hành tinh ngoài Hệ Mặt Trời (exoplanet) mờ nhất từng được ghi hình trực tiếp từ mặt đất.
Phát hiện tình cờ này đến khi nhóm nghiên cứu sử dụng thiết bị ERIS gắn trên kính thiên văn The Very Large Telescope (VLT) của Đài thiên văn Nam châu Âu để khảo sát hệ sao Beta Pictoris. Trong quá trình xử lý hình ảnh, họ nhận thấy một nguồn sáng yếu ớt mà trước đây chưa từng được xác định. Ngôi sao Beta Pictoris nằm cách chúng ta hơn 60 năm ánh sáng về phía chòm sao Pictor, và hệ sao này mới chỉ khoảng 20 triệu năm tuổi – rất trẻ so với Mặt Trời 4,6 tỷ năm tuổi.
Hành tinh mờ nhất từng được chụp trực tiếp
Việc ghi hình trực tiếp một hành tinh ngoài Hệ Mặt Trời luôn là thách thức lớn vì ánh sáng từ ngôi sao mẹ thường lấn át. Với Beta Pictoris d, độ khó càng tăng lên nhiều lần khi hành tinh này phát ra rất ít bức xạ hồng ngoại. So với hai người anh em trong hệ là Beta Pictoris b và c, hành tinh mới có khối lượng ước tính khoảng 2,4 lần Sao Mộc, nhẹ hơn và lạnh hơn đáng kể. Chính vì vậy, nó dễ dàng bị bỏ sót trong các quan sát trước đây.
Các nhà khoa học đã đối chiếu dữ liệu lưu trữ từ kính VLT và thiết bị SPHERE – một công cụ tối ưu để phát hiện hành tinh bằng ánh sáng hồng ngoại. Kết quả cho thấy Beta Pictoris d xuất hiện một cách liên tục trong nhiều năm, khẳng định đây không phải là nhiễu hoặc lỗi thiết bị. Quỹ đạo của hành tinh cách sao mẹ khoảng 26 đơn vị thiên văn (AU), và nó mất khoảng 91 năm để hoàn thành một vòng quay. Con số này giúp các nhà thiên văn dựng lại bức tranh toàn cảnh về sự sắp xếp của ba hành tinh trong hệ.
Xác nhận từ kính viễn vọng James Webb
Một nhóm nghiên cứu độc lập đã sử dụng Kính thiên văn Không gian James Webb (JWST) để kiểm tra lại sự tồn tại của Beta Pictoris d. Bằng cách phân tích dấu hiệu phân tử trong bầu khí quyển, JWST tìm thấy bằng chứng về sự hiện diện của metal (kim loại), carbon monoxit và hơi nước. Phương pháp này rất hữu ích vì nó giúp phân biệt rõ ràng khí quyển hành tinh với đĩa bụi sáng bao quanh ngôi sao.
Sự kiện này đưa hệ Beta Pictoris trở thành hệ sao thứ hai mà con người chụp ảnh trực tiếp được nhiều hơn hai hành tinh trong cùng một hệ. Vì cả ba hành tinh đều sinh ra từ một đĩa khí và bụi nguyên thủy, giới nghiên cứu có điều kiện lý tưởng để so sánh sự hình thành và tiến hóa của chúng. Ngoài ra, lực hấp dẫn của Beta Pictoris d còn giúp giải thích vì sao đĩa mảnh vỡ của hệ lại có ranh giới bên trong rất rõ nét – một chi tiết từng khiến giới thiên văn bối rối suốt nhiều năm.
Kho báu tiềm ẩn trong dữ liệu cũ
Việc tìm thấy Beta Pictoris d là minh chứng rõ ràng rằng nhiều kho báu vũ trụ vẫn đang ẩn giấu trong các kho dữ liệu thiên văn được lưu trữ qua nhiều thập kỷ. Những hành tinh mờ nhạt, khó phát hiện có thể đã xuất hiện trong ảnh chụp từ lâu nhưng không được phân tích đủ sâu. Các thế hệ kính thiên văn mới trong tương lai, cũng như việc khai thác lại dữ liệu cũ bằng thuật toán thông minh, hứa hẹn sẽ giúp khám phá thêm nhiều thế giới ngoài Trái Đất.
Giới nghiên cứu cho rằng các hệ hành tinh khổng lồ thường không tồn tại đơn lẻ, mà đi kèm với nhiều thế giới nhỏ hơn quay quanh cùng ngôi sao. Chính vì thế, khám phá Beta Pictoris d mở ra hy vọng về việc tìm thấy những hành tinh ngoại vẫn đang ẩn mình trong ánh hào quang chói lóa của sao mẹ, ngay cả trong những tập dữ liệu tưởng chừng đã được khai thác triệt để. An An (theo TechSciDaily)
