Phát hiện vật thể lạ cùng "Niku" gây thách thức lớn đối với các nhà khoa học

Một vật thể bí ẩn nằm ở vòng ngoài hệ Mặt trời xoay quanh Mặt trời theo một cách "lạ thường" mà gần đây các nhà khoa học chưa thể giải thích được rõ lý do tại sao.

Vật thể được đặt tên là Niku - trong tiếng Trung Quốc là một tính từ có nghĩa là "nổi loạn", do nhóm các nhà nghiên cứu công bố phát hiện ra vào tháng Tám. Các nhà khoa học lựa chọn tên gọi này bởi quỹ đạo của vật thể đi ngược, nghĩa là nó di chuyển theo hướng ngược lại với hầu hết mọi thứ trong hệ Mặt trời.

Hình ảnh ấn tượng của thiên thể vành đai Kuiper (Kuiper Belt object -KBO), nằm cách Mặt trời khoảng 4 tỷ dặm. Nguồn ảnh: NASA, ESA, và G. Bacon (STScI).

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng kính viễn vọng Quan sát toàn cảnh và hệ thống phản xạ nhanh (Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System) ở Hawaii để phát hiện ra vật thể Niku và nó nằm ở vòng ngoài của hệ Mặt trời, xa hơn gấp 35 lần so với khoảng cách từ Mặt trời đến Trái đất, sau quỹ đạo của sao Hải Vương.

Quỹ đạo của Niku nghiêng một độ nghiêng cực kỳ lớn 110 độ với các khu vực tương đối mỏng và phẳng, trong đó có 8 hành tinh chính của quỹ đạo hệ Mặt trời. Ngược lại, hầu hết các thiên thể bên ngoài sao Hải Vương (trans-Neptunian objects - TNOs) nằm trong quỹ đạo nghiêng ít hơn nhiều.

Trạng thái di chuyển ngược và nghiêng "vô cùng" của quỹ đạo Niku và thiên thể bên ngoài sao Hải Vương được đặt tên "Drac" khiến các nhà khoa học cố gắng tìm ra vật thể với các đặc tính quỹ đạo tương tự như đã được liệt kê trong dữ liệu Minor Planet Center (trong đó có chứa thông tin của hơn 1.000 vật thể nhỏ nằm trong hệ Mặt trời). Họ đã tìm ra 4 vật thể khác có quỹ đạo đi ngược hoặc gần ngược (nghĩa là quỹ đạo nghiêng ít hơn, nhưng cũng gần 90 độ) và bị nghiêng nhiều. Hai trong số các vật thể đó là chòm sao Centaurs - vật thể mà quỹ đạo giữa Mộc tinh và Hải Vương tinh.

Một định dạng trao đổi hình ảnh cho thấy Niku di chuyển trên bầu trời, được chụp bằng kính viễn vọng Quan sát toàn cảnh và hệ thống phản xạ nhanh (Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System) ở Hawaii. Nguồn ảnh: Panoramic Survey Telescope & Rapid Response System / PS1.

Các nhà khoa học vô cùng ngạc nhiên khi thấy tất cả 6 vật thể này xuất hiện quỹ đạo giống một chiếc máy bay thông thường.

"Chúng không phân phối ngẫu nhiên trên bầu trời mà tất cả dường như đã được sắp xếp", đồng tác giả nghiên cứu Matthew Payne, một nhà thiên văn tại Trung tâm vật lý thiên văn ở Cambridge, Massachusetts, đã trả lời với trang Space.com.

Những mô phỏng máy tính mà các nhà nghiên cứu tiến hành cho thấy Niku và Drac có thể đã nằm ở trong quỹ đạo của chúng từ hàng trăm triệu năm trước. Ngoài ra, các nhà khoa học cho rằng có thể có nhiều vật thể nghiêng "vô cùng" nằm trong nhóm này.

Hiện giờ vẫn chưa chắc chắn được lý do tại sao 6 vật thể này lại liên kết với nhau chặt chẽ như vậy. Nhà vật lý học thiên thể Konstantin Batygin và Michael Brown thuộc Viện Công nghệ California ở Pasadena gần đây đã phát hiện ra rằng chúng có thể đã bị phân tán xô lệch ra khỏi phần còn lại của hệ Mặt trời bởi lực hấp dẫn của "Hành tinh thứ 9," một hành tinh có trọng lượng lớn gấp 10 lần so với trọng lượng Trái đất có thể tồn tại ở khoảng cách gấp 500 lần từ Mặt trời đến Trái đất.
Có thể nguồn gốc khác với nhóm này là "thủy triều thiên hà". Khi Mặt trời quay quanh trung tâm của thiên hà Milky Way, nó di chuyển lên xuống trong đĩa của thiên hà và "sức hút thủy triều tác động lên hệ Mặt trời nhìn chung gây ra các hiệu ứng khác nhau, chẳng hạn như làm xáo trộn đám mây Oort và đẩy sao chổi vào hệ Mặt trời", Payne cho biết.

Các nhà khoa học đã trình bày chi tiết phát hiện của họ vào ngày 17 tháng 10 tại cuộc họp Bộ phận khoa học hành tinh của Hội thiên văn học Hoa Kỳ (American Astronomical Society's Division for Planetary Sciences – DPS-EPSC) và Quốc hội châu Âu khoa học hành tinh (European Planetary Science Congress) ở Pasadena, California.