NASA Phát Hiện Ngôi Sao Và Hành Tinh Di Chuyển Với Tốc Độ gần 2 triệu km/h

Một ngôi sao đang lao qua Dải Ngân Hà (và có thể đang kéo theo một hành tinh) đã thiết lập kỷ lục mới về tốc độ di chuyển của các hệ hành tinh ngoài Hệ Mặt Trời mà con người từng quan sát thấy.

Sử dụng kỹ thuật vi thấu kính (microlensing), các nhà thiên văn học đã phát hiện cặp đôi này di chuyển với tốc độ hơn 1,2 triệu dặm/giờ (1,92 triệu km/h). Các nhà khoa học đang nỗ lực xác nhận xem đây có phải là một hệ sao-hành tinh thực sự hay chỉ là một hành tinh lang thang có mặt trăng đi kèm. Nếu di chuyển đủ nhanh, viễn cảnh hành tinh này có thể hoàn toàn rời khỏi thiên hà vào một ngày nào đó là hoàn toàn khả thi.

Tốc độ nhanh kỷ lục

Các nhà thiên văn học đã tìm thấy một ngôi sao nhỏ, di chuyển nhanh qua trung tâm thiên hà của chúng ta — và dường như đang mang theo một hành tinh quay quanh nó. Nếu được xác nhận, đây sẽ là hệ hành tinh ngoài di chuyển nhanh nhất từng được biết đến, với tốc độ di chuyển nhanh gần gấp đôi so với Hệ Mặt Trời của chúng ta trong Dải Ngân Hà.

Hệ thống này được ước tính đang di chuyển với tốc độ đáng kinh ngạc ít nhất 540 km/giây.

Sean Terry, nhà nghiên cứu đến từ tại Đại học Maryland, College Park và Trung tâm Bay Vũ trụ Goddard của NASA ở Greenbelt, Maryland, cho biết: “Chúng tôi cho rằng đây là một hành tinh siêu sao Hải Vương quay quanh một ngôi sao có khối lượng thấp, ở khoảng cách nằm giữa quỹ đạo của Sao Kim và Trái Đất nếu nó nằm trong Hệ Mặt Trời của chúng ta”. Vì ngôi sao này rất mờ nhạt, nên không loại trừ khả năng nó nằm ngoài vùng có thể sinh sống được. “Nếu đúng như vậy, đây sẽ là hành tinh đầu tiên từng được phát hiện quay quanh một ngôi sao siêu tốc”.

Một ngôi sao đang di chuyển

Cặp đôi thiên thể này lần đầu tiên được phát hiện gián tiếp vào năm 2011 nhờ một sự sắp xếp ngẫu nhiên. Một nhóm các nhà khoa học đã lục lại dữ liệu lưu trữ từ MOA (Quan sát Vi thấu kính trong Vật lý Thiên văn) – một dự án hợp tác tập trung vào khảo sát vi thấu gian được thực hiện tại Đài quan sát Mount John của Đại học Canterbury ở New Zealand – để tìm kiếm các tín hiệu ánh sáng tiết lộ sự hiện diện của các hành tinh ngoài Hệ Mặt Trời.

Hiện tượng vi thấu kính xảy ra do sự hiện diện của khối lượng làm cong cấu trúc không-thời gian. Bất cứ khi nào một vật thể can thiệp xuất hiện gần một ngôi sao nền, ánh sáng từ ngôi sao đó sẽ bị uốn cong khi đi qua không-thời gian bị cong xung quanh vật thể gần hơn. Nếu sự sắp xếp đặc biệt gần, sự cong vênh xung quanh vật thể có thể hoạt động như một thấu kính tự nhiên, khuếch đại ánh sáng từ ngôi sao nền.

Giải mã bí ẩn về khối lượng

Trong trường hợp này, các tín hiệu vi thấu kính đã tiết lộ một cặp thiên thể. Các nhà khoa học đã xác định được khối lượng tương đối của chúng (một vật thể nặng gấp khoảng 2.300 lần vật thể kia), nhưng khối lượng chính xác của chúng phụ thuộc vào khoảng cách từ chúng đến Trái Đất. Điều này giống như cách độ phóng đại thay đổi khi bạn di chuyển kính lúp lên xuống trên một trang giấy. “Xác định tỷ lệ khối lượng là dễ dàng. Việc tính toán khối lượng thực tế của chúng khó khăn hơn nhiều”.

Hai giả thuyết

Nhóm nghiên cứu năm 2011 nghi ngờ rằng các vật thể được vi thấu kính là một ngôi sao có khối lượng khoảng 20% so với Mặt Trời của chúng ta và một hành tinh nặng gấp 29 lần Trái Đất, hoặc một hành tinh lang thang gần hơn có khối lượng gấp 4 lần Sao Mộc với một mặt trăng nhỏ hơn Trái Đất.

Để tìm hiểu giả thuyết nào có khả năng cao hơn, các nhà thiên văn học đã tìm kiếm dữ liệu từ Đài quan sát Keck ở Hawaii và vệ tinh Gaia của ESA (Cơ quan Vũ trụ Châu Âu). Nếu cặp đôi này là một hành tinh lang thang và mặt trăng, chúng sẽ gần như vô hình – những vật thể tối bị lạc trong khoảng không vũ trụ. Nhưng các nhà khoa học có thể xác định được ngôi sao nếu giả thuyết thay thế là đúng (mặc dù hành tinh quay quanh sẽ quá mờ, khó nhìn thấy).

Họ đã tìm thấy một ứng cử viên tiềm năng nằm cách khoảng 24.000 năm ánh sáng, đặt nó trong vùng trung tâm dày đặc sao của Dải Ngân Hà. Bằng cách so sánh vị trí của ngôi sao vào các năm 2011 và 2021, nhóm nghiên cứu đã tính toán được tốc độ cực kỳ cao của nó.

Liệu có thể thoát ra khỏi Thiên Hà?

Nhưng đó chỉ là chuyển động 2D ước tính; nếu hệ thống này cũng đang di chuyển về phía hoặc ra xa chúng ta, tốc độ thực sự của nó phải còn cao hơn nữa, thậm chí có thể đủ cao để vượt qua vận tốc thoát khỏi thiên hà, vốn chỉ hơn 1,3 triệu dặm/giờ, tương đương khoảng 600 km/giây. Nếu đúng như vậy, hệ hành tinh này sẽ đi qua không gian liên thiên hà trong nhiều triệu năm tới.

Để chắc chắn rằng ngôi sao mới được xác định là một phần của hệ thống gây ra tín hiệu năm 2011, các nhà khoa học sẽ phải thực hiện một quan sát lại vào thời điểm khác, đánh giá khoảng cách và hướng để đưa ra các phép so sánh.

“Nếu các quan sát độ phân giải cao cho thấy ngôi sao chỉ đứng yên tại cùng một vị trí, thì chúng ta có thể chắc chắn rằng nó không phải là một phần của hệ thống gây ra tín hiệu. Điều đó có nghĩa là mô hình hành tinh lang thang và mặt trăng ngoài hệ được ưu tiên hơn”.