Các nhà thiên văn học vừa chụp ảnh trực tiếp một ngoại hành tinh khổng lồ Đây là lý do tại sao nhiều hình ảnh có thể đến sớm

Tìm kiếm sự sống trên các hành tinh khác có thể là chén thánh của thiên văn học, nhưng việc săn lùng các hành tinh chủ phù hợp có thể duy trì sự sống là một nhiệm vụ sử dụng nhiều tài nguyên.

Việc tìm kiếm các ngoại hành tinh (các hành tinh bên ngoài hệ mặt trời của chúng ta) liên quan đến việc tranh giành thời gian trên các kính viễn vọng lớn nhất của Trái đất—tuy nhiên tỷ lệ thành công của cuộc tìm kiếm này có thể thấp một cách đáng thất vọng.

Trong một Nghiên cứu mới gần đây được xuất bản trong Khoa học, tôi và các đồng nghiệp đã kết hợp các kỹ thuật tìm kiếm khác nhau để khám phá ra một hành tinh khổng lồ mới. Nó có thể thay đổi cách chúng ta cố gắng hình dung các hành tinh trong tương lai.

Hình ảnh các hành tinh không phải là một kỳ công nhỏ

Để thỏa mãn trí tò mò về vị trí của chúng ta trong vũ trụ, các nhà thiên văn học đã phát triển nhiều kỹ thuật để tìm kiếm các hành tinh quay quanh các ngôi sao khác. Có lẽ đơn giản nhất trong số này được gọi là hình ảnh trực tiếp. Nhưng nó không dễ dàng.

Hình ảnh trực tiếp liên quan đến việc gắn một máy ảnh mạnh mẽ vào một kính viễn vọng lớn và cố gắng phát hiện ánh sáng phát ra hoặc phản xạ từ một hành tinh. Các ngôi sao sáng và các hành tinh thì mờ, vì vậy nó giống như việc tìm kiếm những con đom đóm đang nhảy múa quanh ánh đèn sân khấu.

Không có gì ngạc nhiên khi chỉ có khoảng 20 hành tinh được tìm thấy bằng kỹ thuật này cho đến nay.

Tuy nhiên, hình ảnh trực tiếp có giá trị lớn. Nó giúp làm sáng tỏ các đặc tính khí quyển của một hành tinh, chẳng hạn như nhiệt độ và thành phần của nó, theo cách mà các kỹ thuật phát hiện khác không thể làm được.

HIP99770b: Người khổng lồ khí mới

Hình ảnh trực tiếp của chúng tôi về một hành tinh mới, có tên là HIP99770b, cho thấy một hành tinh nóng, khổng lồ và có mây vừa phải. Nó quay quanh ngôi sao của nó ở một khoảng cách rơi vào đâu đó giữa khoảng cách quỹ đạo của Sao Thổ và Sao Thiên Vương quanh mặt trời của chúng ta.

Với khối lượng gấp khoảng 15 lần Sao Mộc, HIP99770b là một người khổng lồ thực sự. Tuy nhiên, nó cũng cao hơn 1,000℃, vì vậy đây không phải là triển vọng tốt cho một thế giới có thể ở được.

Những gì hệ thống HIP99770 cung cấp tương tự như hệ mặt trời của chúng ta. Nó có một "đĩa mảnh vỡ" băng và đá lạnh ở xa ngôi sao, giống như một phiên bản thu nhỏ của Vành đai Kuiper trong hệ mặt trời của chúng ta.

Sự khác biệt chính là hệ thống HIP99770 bị chi phối bởi một hành tinh có khối lượng lớn, thay vì một số hành tinh nhỏ hơn.

Tìm kiếm khi bật đèn

Chúng tôi đã đạt được những phát hiện của mình bằng cách lần đầu tiên phát hiện các gợi ý về một hành tinh thông qua các phương pháp phát hiện gián tiếp. Chúng tôi nhận thấy ngôi sao đang dao động trong không gian, điều này gợi ý về sự hiện diện của một hành tinh ở vùng lân cận với lực hấp dẫn lớn.

Điều này thúc đẩy những nỗ lực hình ảnh trực tiếp của chúng tôi; chúng tôi không còn tìm kiếm trong bóng tối nữa.

Dữ liệu bổ sung đến từ Cơ quan Vũ trụ Châu Âu tàu vũ trụ Gaia, đã đo vị trí của gần một tỷ ngôi sao kể từ năm 2014. Gaia đủ nhạy cảm để phát hiện những biến thể nhỏ trong chuyển động của một ngôi sao trong không gian, chẳng hạn như những biến đổi do các hành tinh gây ra.

Chúng tôi cũng đã bổ sung những dữ liệu này bằng các phép đo từ người tiền nhiệm của Gaia, Hipparcos. Tổng cộng, chúng tôi đã có dữ liệu “thiên văn” (vị trí) trị giá 25 năm để làm việc.

Trước đó, các nhà nghiên cứu đã sử dụng phương pháp gián tiếp để hướng dẫn hình ảnh đã phát hiện ra các ngôi sao đồng hành, nhưng không phải hành tinh.

Đó không phải là lỗi của họ: những ngôi sao lớn như HIP99770—có khối lượng gần gấp đôi mặt trời của chúng ta—không muốn tiết lộ bí mật của chúng. Mặt khác, các kỹ thuật tìm kiếm thành công hiếm khi đạt được mức độ chính xác cần thiết để phát hiện các hành tinh xung quanh những ngôi sao lớn như vậy.

Phát hiện của chúng tôi, sử dụng cả hình ảnh trực tiếp và phép đo sao, thể hiện một cách hiệu quả hơn để tìm kiếm các hành tinh. Đây là lần đầu tiên việc phát hiện trực tiếp một ngoại hành tinh được hướng dẫn thông qua các phương pháp phát hiện gián tiếp ban đầu.

Gaia dự kiến ​​sẽ tiếp tục quan sát cho đến ít nhất là năm 2025 và kho lưu trữ của nó sẽ vẫn hữu ích trong nhiều thập kỷ tới.

Bí ẩn vẫn còn

Phép đo thiên văn của HIP99770 cho thấy nó thuộc hiệp hội các ngôi sao Argus—một nhóm các ngôi sao di chuyển cùng nhau trong không gian. Điều này cho thấy hệ thống này còn khá trẻ, khoảng 40 triệu năm tuổi. Điều đó sẽ làm cho nó xấp xỉ một phần trăm tuổi của hệ mặt trời của chúng ta.

Tuy nhiên, phân tích của chúng tôi về các xung của ngôi sao, cũng như các mô hình về độ sáng của hành tinh, cho thấy tuổi già hơn là từ 120 triệu đến 200 triệu năm. Nếu đúng như vậy, HIP99770 có thể chỉ là một kẻ xen vào trong nhóm Argus.

Giờ đây, nó đã được biết là có một hành tinh, các nhà thiên văn học sẽ nhắm đến việc làm sáng tỏ thêm những bí ẩn về HIP99770 và môi trường trực tiếp của nó.

Bài viết này được tái bản từ Conversation theo giấy phép Creative Commons. Đọc ban đầu bài viết.

Tín dụng hình ảnh: Hình ảnh Kính viễn vọng Subaru của HIP99770. Kính thiên văn T. Currie/Subaru, UTSA

• Phân phối nội dung và PR được hỗ trợ bởi SEO. Được khuếch đại ngay hôm nay.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Khuếch đại kiến ​​thức. Truy cập Tại đây.
• Đúc kết tương lai với Adryenn Ashley. Truy cập Tại đây.
• nguồn: https://singularityhub.com/2023/04/17/astronomers-just-directly-imaged-a-massive-exoplanet-heres-why-more-images-could-be-coming-soon/