Một kính viễn vọng vô tuyến đã tìm thấy bằng chứng cho thấy các hành tinh có thể hình thành cùng lúc với ngôi sao chủ của chúng, thay cho việc hình thành sau các ngôi sao như các nhà khoa học vẫn nghĩ trước đây.
Kính thiên văn đã phát hiện ra những vòng xoắn ốc tối trong quỹ đạo xung quanh một hệ sao mới hình thành. Các vòng xoắn ốc này có thể là bằng chứng đầu tiên cho thấy một ngôi sao và các hành tinh của nó đang hình thành và phát triển cùng nhau, có khả năng làm thay đổi các lý thuyết hiện tại về sự hình thành hành tinh và làm sáng tỏ nguồn gốc của hệ mặt trời chúng ta.
Hệ thống sao non trẻ được gọi là IRS 63 cách chúng ta khoảng 470 năm ánh sáng trong vùng hình thành sao Rho Ophiuchi. Vùng này là vùng hình thành sao gần Trái đất nhất và lớp bụi khí dày đặc giữa các vì sao của nó có thể tạo thành các đám vật chất quay tròn mà cuối cùng sẽ kết tụ thành các ngôi sao.
Bằng việc sử dụng đài quan sát vô tuyến ở Chile - Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), một nhóm các nhà thiên văn học do Dominique Segura-Cox dẫn đầu thuộc Viện Vật lý Ngoài Trái đất (MPE) Max Planck ở Đức đã rất thành công trong việc phát hiện sớm sự hình thành hành tinh. Họ đã quan sát kỹ các ngôi sao và đám mây bụi khí xung quanh nó.
Nhóm nghiên cứu đã tìm thấy một điều bất ngờ: hai vòng quỹ đạo đồng tâm nằm trong đĩa trung tâm của ngôi sao mới hình thành. Các nhà khoa học cho rằng những quỹ đạo này là dấu hiệu của sự hình thành hành tinh.
“Chúng tôi đã quan sát quỹ đạo tiền sao trẻ được gọi là IRS 63 và tìm thấy những khoảng trống và các vòng xoắn ốc trong đĩa, đó là dấu hiệu của sự hình thành hành tinh”, Tiến sĩ Ian Stephens của Trung tâm Vật lý Thiên văn (CfA) ở Hoa Kỳ, cho biết trong một tuyên bố. “Thông thường, người ta cho rằng một ngôi sao thực hiện hầu hết quá trình hình thành trước khi các hành tinh hình thành, nhưng các quan sát của chúng tôi cho thấy chúng hình thành đồng thời”.
Dominique Segura-Cox, một tiến sĩ tại MPE và là tác giả chính của bài báo, nói thêm: “Các vòng xoắn ốc trong đĩa xung quanh IRS 63 rất trẻ. Chúng tôi từng có ý tưởng rằng các ngôi sao bước vào tuổi trưởng thành đầu tiên và là mẹ của các hành tinh đến sau đó, nhưng bây giờ chúng tôi thấy rằng các ngôi sao chủ và các hành tinh của chúng lớn lên và tiến hóa cùng nhau từ thuở ban đầu như anh em ruột”.
Sự hình thành hành tinh là một quá trình chưa được biết đến nhiều: Mô hình phổ biến nhất là mô hình bồi tụ lõi, trong đó các hạt bụi trong đĩa lớn dần lên, đầu tiên là thông qua lực tĩnh điện và sau đó là lực hấp dẫn. Trong quá trình này, tiền hành tinh di chuyển tất cả vật chất trong đĩa theo đường quỹ đạo của nó, tạo ra một vành đai tối.
Stephens cho biết: “Những vành đai và khoảng trống này cho thấy chúng ta đang nhìn thấy bằng chứng sớm nhất về sự hình thành hành tinh và các hành tinh chắc chắn bắt đầu hình thành trong vòng nửa triệu năm đầu và có thể là trong 150.000 năm đầu tiên. Các hành tinh, đặc biệt là các hành tinh như Sao Mộc, bắt đầu hình thành từ một trong những giai đoạn sớm nhất của quá trình hình thành sao”.
Các nhà nghiên cứu viết trong bài báo: “Các phép đo khối lượng bụi gần đây của đĩa loại II cũng chỉ ra rằng sự suy giảm lượng bụi quan sát được có thể giải thích được rằng khối lượng đáng kể kết tụ thành các hành tinh trong khoảng thời gian dưới 0,1 đến 1 triệu năm”.
Các quan sát cũng có thể giúp các nhà khoa học hiểu sự hình thành của hệ mặt trời của chúng ta.
Ngày càng có nhiều bằng chứng cho thấy Sao Mộc có thể đã hình thành ngoài quỹ đạo của Sao Hải Vương trong hệ mặt trời của chúng ta và sau đó di chuyển theo thời gian đến vị trí hiện tại của nó. Các quan sát của IRS 63 chỉ ra rằng lượng vật chất trong đĩa và độ tuổi non trẻ của hệ thống sao có thể tạo ra các điều kiện tương tự như trong hệ mặt trời của chúng ta, cho phép hình thành các hành tinh tương tự.
Segura-Cox cho biết: “Kích thước của đĩa IRS 63 rất giống với hệ mặt trời của chúng ta. Ngay cả khối lượng của tiền sao cũng chỉ nhỏ hơn một chút so với khối lượng của Mặt trời của chúng ta. Nghiên cứu những đĩa hình thành hành tinh trẻ như vậy xung quanh tiền sao có thể cho chúng ta những hiểu biết quan trọng về nguồn gốc của chính mình”.
Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Nature.
Nguyễn Can
Theo The Epoch Times tiếng Anh
