Chiêm ngưỡng hình ảnh trực tiếp hiếm hoi của ngoại hanh tinh rất giống sao Mộc

Ngay cả ở thời điểm hiện tại, khi nhân loại đã sở hữu những những đài quan sát mặt đất khổng lồ cực hiện đại, cũng như các hệ thống kính viễn vọng trên không gian tối tân, thì việc chụp được hình ảnh của một ngoại hành tinh vẫn là điều khá hiếm và thường được coi là kỳ tích.

Ngoại hành tinh (exoplanet) là những hành tinh nằm ở ngoài Hệ Mặt Trời. Về cơ bản, các ngoại hành tinh thuộc về một hệ hành tinh nhưng đi theo quỹ đạo của một ngôi sao, hố đen, tàn tích hay một hành tinh khác thay vì đi theo quỹ đạo của Mặt Trời. Do đó, chung ẩn chứa vô số đặc điểm, đặc tính kỳ lạ được ví như những kho kiến thức quý giá của các nhà nghiên cứu thiên văn học.

Các ngoại hành tinh này thường nằm cách Trái đất rất xa, và nhỏ và mờ so với ngôi sao chủ mà chúng quay quanh, nên việc nghiên cứu trực tiếp là vô cùng khó khăn. Đó là lý do tại sao hầu hết các quan sát về ngoại hành tinh có đến nay vẫn được thực hiện bằng cách nghiên cứu thông qua ngôi sao chủ của chúng. Tuy nhiên hiện nay, với việc Kính viễn vọng không gian hiện đại nhất thế giới James Webb đi vào hoạt động, việc chụp ảnh cách ngoại hành tinh đã trở nên dễ dàng hơn. James Webb mới đây đã gửi về Trái đất ảnh chụp trực tiếp một hành tinh khí khổng lồ — và đây là một trong những ngoại hành tinh lạnh nhất từng được quan sát cho đến nay.

Hành tinh này có tên Epsilon Indi Ab, nằm cách chúng ta 12 năm ánh sáng và có nhiệt độ ước tính chỉ 35 độ F (2 độ C). Việc Epsilon Indi Ab có khí hậu rất mát mẻ so với hầu hết các ngoại hành tinh từng được biết đến yêu cầu các nhà khoa học phải tận dụng tối đa trang thiết bị hiện đại của James Webb để tiến hành hoạt động nghiên cứu chuyên sâu.

“Các hành tinh lạnh hiện lên rất mờ nhạt, và hầu hết bức xạ của chúng nằm ở vùng hồng ngoại trung bình”, nhà nghiên cứu Elisabeth Matthews của Viện Thiên văn học Max Planck Đức giải thích. “James Webb có khả năng tốt trong việc quan sát vật thể ở bước sóng hồng ngoại trung bình, điều vốn cực kỳ khó thực hiện từ mặt đất. Ngoài ra, cũng sẽ cần độ phân giải không gian tốt để tách biệt hành tinh và ngôi sao trong hình ảnh, và hệ thống gương kích thước lớn của James Webb đặc biệt hữu ích trong khía cạnh này”.

Hình ảnh trên được chụp bằng thiết bị MIRI của James Webb. Thiết bị này có một công cụ gọi là coronagraph, là một đĩa chặn ánh sáng từ các nguồn rất sáng (trong trường hợp này là ngôi sao chủ của hành tinh) để có thể quan sát các vật thể mờ hơn ở gần đó (Epsilon Indi Ab). Nói một cách tương đối, ở đây có sự tách biệt rõ ràng hơn giữa hành tinh và ngôi sao.

Hành tinh này khá giống với Sao Mộc, mặc dù ấm hơn và lớn hơn đôi chút. Có một số dấu hiệu cho thấy nó có thể có bầu khí quyển nhiều mây, hoặc có thể chứa đựng nhiều nguyên tố nặng như carbon. Nhưng các nhà nghiên cứu muốn thu thập thêm dữ liệu bằng máy quang phổ để có cái nhìn rõ hơn về bầu khí quyển của hành tinh này trước khi đưa ra kết luận.

Việc nghiên cứu Epsilon Indi Ab được kỳ vọng có thể giúp các nhà thiên văn học hiểu rõ hơn về các hành tinh khí khổng lồ trong hệ mặt trời của chúng ta, cũng như nhiều ngoại hành tinh xa xôi khác.