Phát hiện ngoại hành tinh khổng lồ mới cách Trái Đất 400 năm ánh sáng, ẩn chứa nhiều đặc điểm kỳ lạ

Một hành tinh khí khổng lồ độc đáo đã được xác nhận thông qua nỗ lực hợp tác toàn cầu, mang lại hiểu biết mới về sự hình thành hành tinh và mở đường cho nghiên cứu khí quyển trong tương lai.

Theo đó, các nhà nghiên cứu từ Đại học New Mexico (Mỹ), cùng nhiều nhà thiên văn học tự do trên toàn thế giới, đã chính thức xác nhận sự tồn tại của một ngoại hành tinh khí khổng lồ mới phát hiện. Được đặt tên TOI-4465 b, đây là một ngoại hành tinh khí nằm cách Trái Đất khoảng 400 năm ánh sáng. Vệ tinh Khảo sát Ngoại hành tinh (TESS) của NASA lần đầu phát hiện hành tinh này trong một sự kiện được cho là chỉ đi ngang sao chủ một lần (single-transit) – khoảng thời gian ngắn khi hành tinh lướt qua phía trước ngôi sao chủ của nó. Để xác minh phát hiện, các nhà thiên văn học cần quan sát thấy lần đi ngang thứ hai, một sự kiện hiếm gặp chỉ xảy ra mỗi 102 ngày (khoảng ba lần một năm).

“ Cửa sổ quan sát cực kỳ hạn chế. Mỗi lần đi ngang kéo dài khoảng 12 giờ, nhưng việc có được trọn vẹn 12 giờ trời tối và quang đãng tại một địa điểm là cực kỳ hiếm ,” Tiến sĩ Zahra Essack, trưởng nhóm nghiên cứu giải thích. “ Khó khăn trong việc quan sát sự đi ngang còn tăng thêm do thời tiết, khả năng sử dụng kính thiên văn và yêu cầu phải có sự theo dõi liên tục ”.

Để giải quyết thách thức trong việc ghi lại một quá trình đi ngang hành tinh hiếm hoi, nhóm nghiên cứu đã tổ chức một nỗ lực quan sát quốc tế quy mô lớn với sự tham gia từ 14 quốc gia. Sáng kiến này tập hợp 24 nhà khoa học tự do đến từ nhiều khu vực khác nhau trên toàn thế giới, họ sử dụng kính thiên văn riêng để thu thập các quan sát quan trọng trong cửa sổ thời gian đi ngang dự đoán. Dữ liệu thu được đóng vai trò thiết yếu trong việc bổ sung và nâng cao thông tin thu thập được từ các đài quan sát chuyên nghiệp.

Việc phát hiện và xác nhận TOI-4465 b không chỉ mở rộng hiểu biết của chúng ta về các hành tinh ở vùng xa xôi của các hệ sao khác, mà còn cho thấy những người đam mê thiên văn học có thể đóng vai trò trực tiếp như thế nào trong nghiên cứu khoa học tiên phong. Đây là một ví dụ tuyệt vời về sức mạnh của khoa học công dân, tinh thần đồng đội và tầm quan trọng của hợp tác toàn cầu trong thiên văn học.

Bên cạnh đóng góp từ các nhà thiên văn nghiệp dư, các nhà nghiên cứu chuyên nghiệp và sinh viên cũng cung cấp thêm dữ liệu quang phổ. Các phép đo này, được thực hiện tại các đài quan sát uy tín, đã theo dõi sự thay đổi độ sáng của sao chủ khi hành tinh đi qua phía trước nó, góp phần củng cố thêm việc xác nhận sự tồn tại của ngoại hành tinh.

Một thế giới khổng lồ, đặc quánh và ôn hòa

TOI-4465 b là một ngoại hành tinh khí khổng lồ có bán kính lớn hơn Sao Mộc khoảng 25%, khối lượng gần gấp 6 lần Sao Mộc và mật độ gần gấp 3 lần. Hành tinh có quỹ đạo hình elip nhẹ, dẫn đến phạm vi nhiệt độ từ 375–478 K (khoảng 200–400°F). TOI-4465 b là một ví dụ hiếm về một hành tinh khổng lồ có kích thước lớn, khối lượng lớn, mật độ cao và nhiệt độ ôn hòa, đồng thời nằm trong một khu vực tương đối ít được khám phá về kích thước và khối lượng hành tinh.

Những hành tinh khí khổng lồ có chu kỳ dài như TOI-4465 b có thể đóng vai trò như cầu nối giữa các ngoại hành tinh Sao Mộc nóng (hot Jupiters) cực đoan - quay rất gần sao chủ của chúng, và các hành tinh khí khổng lồ lạnh trong chính Hệ Mặt Trời của chúng ta.

Khám phá này rất quan trọng vì các ngoại hành tinh có chu kỳ dài (định nghĩa là có chu kỳ quỹ đạo dài hơn 100 ngày) rất khó phát hiện và xác nhận do cơ hội và nguồn lực quan sát hạn chế. Nghiên cứu những hành tinh chu kỳ dài này cho chúng ta cái nhìn sâu sắc về cách các hệ hành tinh hình thành và tiến hóa trong những điều kiện ôn hòa hơn.

Kích thước lớn và nhiệt độ mát mẻ của TOI-4465 b khiến nó trở thành ứng viên tiềm năng mạnh mẽ cho các nghiên cứu khí quyển trong tương lai bằng các kính thiên văn như Kính viễn vọng Không gian James Webb (JWST). Nó nằm trong số những ngoại hành tinh chu kỳ dài tốt nhất hiện có cho các nghiên cứu quang phổ phát xạ, có thể hé lộ những chi tiết chủ chốt về bầu khí quyển của nó.