Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Các nhà thiên văn học đã thực hiện phép đo đầu tiên về sự liên kết quỹ đạo quay cho một hành tinh ‘siêu sao Mộc’ xa xôi, thể hiện một kỹ thuật có thể cho phép đột phá trong nhiệm vụ tìm hiểu cách thức các hệ thống ngoại hành tinh hình thành và phát triển.
Các nhà thiên văn học đã thực hiện phép đo đầu tiên về sự liên kết quỹ đạo quay cho một hành tinh ‘siêu sao Mộc’ xa xôi, thể hiện một kỹ thuật có thể cho phép đột phá trong nhiệm vụ tìm hiểu cách thức các hệ thống ngoại hành tinh hình thành và phát triển.
Một nhóm các nhà khoa học quốc tế dẫn đầu bởi Giáo sư Stefan Kraus từ Đại học Exeter đã thực hiện các phép đo cho ngoại hình Beta Pictoris b – nằm cách Trái đất 63 năm ánh sáng.
Hành tinh được tìm thấy trong chòm sao tượng hình có khối lượng gấp khoảng 11 lần Sao Mộc và quay quanh một ngôi sao trẻ trên quỹ đạo tương tự như Sao Thổ trong hệ mặt trời của chúng ta.
Nghiên cứu được công bố ngày hôm nay (30 tháng 6 năm 2020) trên Tạp chí Vật lý thiên văn (Astrophysical Journal Letters) đánh dấu lần đầu tiên các nhà khoa học đo được sự liên kết quỹ đạo quay cho một hệ hành tinh được chụp trực tiếp.
Điều quan trọng, các kết quả cung cấp một cái nhìn sâu sắc mới trong việc tăng cường sự hiểu biết của chúng ta về lịch sử hình thành và sự phát triển của hệ thống hành tinh.
Giáo sư Kraus nói: “Mức độ mà một ngôi sao và quỹ đạo hành tinh được xếp thẳng hàng với nhau cho chúng ta biết rất nhiều về cách một hành tinh hình thành và liệu nhiều hành tinh trong hệ thống có tương tác linh hoạt sau khi hình thành chúng hay không.”
Một số lý thuyết sớm nhất về quá trình hình thành hành tinh được đề xuất bởi các nhà thiên văn học nổi tiếng thế kỷ 18 Kant và Laplace. Họ lưu ý rằng quỹ đạo của các hành tinh trong hệ mặt trời được xếp thẳng hàng với nhau và với trục quay của Mặt trời và kết luận rằng hệ mặt trời hình thành từ một đĩa hình thành hành tinh quay và dẹt.
Giáo sư Kraus nói: “Thật là một bất ngờ lớn khi người ta phát hiện ra rằng hơn một phần ba trong số các ngoại hành tinh gần đó quay quanh ngôi sao chủ của chúng trên các quỹ đạo bị lệch so với đường xích đạo của sao.”
“Một vài ngoại hành tinh thậm chí còn được tìm thấy trên quỹ đạo theo hướng ngược lại so với hướng quay của ngôi sao. Những quan sát này thách thức nhận thức về sự hình thành hành tinh như một quá trình gọn gàng và có trật tự diễn ra trong một đĩa hình học mỏng và đồng phẳng.”
Đối với nghiên cứu, các nhà nghiên cứu đã nghĩ ra một phương pháp cải tiến để đo sự dịch chuyển không gian nhỏ bé dưới một phần tỷ của mức độ gây ra bởi sự quay vòng của Beta Pictoris.
Nhóm nghiên cứu đã sử dụng thiết bị GRAVITY tại VLTI kết hợp ánh sáng từ các kính thiên văn cách nhau 140 mét để thực hiện các phép đo. Họ phát hiện ra rằng trục quay sao được căn chỉnh với các trục quỹ đạo của hành tinh Beta Pictoris b và đĩa mảnh vụn mở rộng của nó.
Tiến sĩ Jean-Baptiste LeBouquin, nhà thiên văn học tại Đại học Grenoble, Pháp, cho biết: “Sự hấp thụ khí trong khí quyển sao gây ra sự dịch chuyển không gian nhỏ trong các vạch quang phổ có thể được sử dụng để xác định hướng của trục quay sao.”.
“Thách thức là sự dịch chuyển không gian này cực kỳ nhỏ: khoảng 1/100 đường kính rõ ràng của ngôi sao, hoặc tương đương với kích thước của một bước chân của con người trên mặt trăng khi nhìn từ Trái đất.”
Kết quả cho thấy hệ thống Beta Pictoris được liên kết tốt như hệ mặt trời của chúng ta. Phát hiện này ủng hộ sự phân tán hành tinh-hành tinh là nguyên nhân cho sự xiên xẹo quỹ đạo được quan sát thấy trong các hệ thống kỳ lạ hơn với Sao Mộc nóng.
Tuy nhiên, các quan sát trên một mẫu lớn các hệ hành tinh sẽ được yêu cầu để trả lời câu hỏi này một cách thuyết phục. Nhóm nghiên cứu đề xuất một công cụ giao thoa kế mới sẽ cho phép họ có được các phép đo này trên nhiều hệ thống hành tinh sắp được phát hiện.
Giáo sư Kraus nói: “Một thiết bị có độ phân giải phổ cao chuyên dụng tại VLTI có thể đo sự liên kết quỹ đạo quay cho hàng trăm hành tinh, bao gồm cả các quỹ đạo trên quỹ đạo dài hạn. Điều này sẽ giúp chúng tôi trả lời câu hỏi về quá trình động học hình thành. kiến trúc của các hệ hành tinh. “
Nguồn truyện:
Tài liệu được cung cấp bởi Đại học Exeter . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.
Tạp chí tham khảo :