Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Các nhà thiên văn học sử dụng Atacama Large Millimét / Subillim Array (ALMA) đã tìm thấy hình học quỹ đạo nổi bật trong các đĩa tiền đạo xung quanh các ngôi sao nhị phân. Trong khi các đĩa quay quanh các hệ sao nhị phân nhỏ gọn nhất có chung một mặt phẳng, các đĩa bao quanh các nhị phân rộng có các mặt phẳng quỹ đạo bị nghiêng nghiêm trọng. Những hệ thống này có thể dạy chúng ta về sự hình thành hành tinh trong môi trường phức tạp.
Các nhà thiên văn học sử dụng Atacama Large Millimét / Subillim Array (ALMA) đã tìm thấy hình học quỹ đạo nổi bật trong các đĩa tiền đạo xung quanh các ngôi sao nhị phân. Trong khi các đĩa quay quanh các hệ sao nhị phân nhỏ gọn nhất có chung một mặt phẳng, các đĩa bao quanh các nhị phân rộng có các mặt phẳng quỹ đạo bị nghiêng nghiêm trọng. Những hệ thống này có thể dạy chúng ta về sự hình thành hành tinh trong môi trường phức tạp.
Trong hai thập kỷ qua, hàng ngàn hành tinh đã được tìm thấy trên các ngôi sao khác ngoài Mặt trời của chúng ta. Một số trong những hành tinh này quay quanh hai ngôi sao giống như nhà Tatooine của Luke Skywalk. Các hành tinh được sinh ra trong các đĩa tiền hành tinh – giờ đây chúng ta có những quan sát tuyệt vời về những điều này nhờ ALMA – nhưng hầu hết các đĩa được nghiên cứu cho đến nay đều quay quanh các ngôi sao đơn lẻ. Các ngoại hành tinh ‘Tatooine’ hình thành trong các đĩa xung quanh các ngôi sao nhị phân, được gọi là đĩa tuần hoàn.
Nghiên cứu nơi sinh của các hành tinh ‘Tatooine’ cung cấp một cơ hội duy nhất để tìm hiểu về cách các hành tinh hình thành trong các môi trường khác nhau. Các nhà thiên văn học đã biết rằng quỹ đạo của các ngôi sao nhị phân có thể làm cong và nghiêng đĩa xung quanh chúng, dẫn đến một đĩa tuần hoàn bị lệch so với mặt phẳng quỹ đạo của các ngôi sao chủ của nó. Ví dụ, trong một nghiên cứu năm 2019 do Grant Kennedy thuộc Đại học Warwick, Vương quốc Anh dẫn đầu, ALMA đã tìm thấy một đĩa tuần hoàn nổi bật trong một cấu hình cực.
“Với nghiên cứu của chúng tôi, chúng tôi muốn tìm hiểu thêm về hình học điển hình của các đĩa tuần hoàn”, nhà thiên văn học Ian Czekala thuộc Đại học California tại Berkeley cho biết. Czekala và nhóm của ông đã sử dụng dữ liệu ALMA để xác định mức độ liên kết của mười chín đĩa tiền đạo xung quanh các ngôi sao nhị phân. “Dữ liệu ALMA có độ phân giải cao rất quan trọng để nghiên cứu một số đĩa tuần hoàn nhỏ nhất và mờ nhất.”
Các nhà thiên văn học đã so sánh dữ liệu ALMA của các đĩa tròn với hàng chục hành tinh ‘Tatooine’ đã được tìm thấy bằng kính viễn vọng không gian Kepler. Trước sự ngạc nhiên của họ, nhóm nghiên cứu nhận thấy mức độ mà các ngôi sao nhị phân và các đĩa tròn của chúng bị sai lệch phụ thuộc rất nhiều vào thời kỳ quỹ đạo của các ngôi sao chủ. Thời gian quỹ đạo của sao nhị phân càng ngắn thì càng có khả năng lưu trữ một đĩa phù hợp với quỹ đạo của nó. Tuy nhiên, các tệp nhị phân có thời gian dài hơn một tháng thường lưu trữ các đĩa bị sai lệch.
“Chúng tôi thấy sự chồng chéo rõ ràng giữa các đĩa nhỏ, quay quanh các nhị phân nhỏ gọn và các hành tinh hình tròn được tìm thấy với nhiệm vụ Kepler,” Czekala nói. Bởi vì nhiệm vụ Kepler chính kéo dài 4 năm, các nhà thiên văn chỉ có thể khám phá các hành tinh xung quanh các ngôi sao nhị phân quay quanh nhau trong vòng chưa đầy 40 ngày. Và tất cả các hành tinh này đều thẳng hàng với quỹ đạo ngôi sao chủ của chúng. Một bí ẩn còn sót lại là liệu có thể có nhiều hành tinh bị sai lệch mà Kepler sẽ gặp khó khăn trong việc tìm kiếm. Czekala nói thêm: “Với nghiên cứu của chúng tôi, giờ đây chúng tôi biết rằng có khả năng không có một số lượng lớn các hành tinh bị sai lệch mà Kepler đã bỏ lỡ, vì các đĩa tròn xung quanh các ngôi sao nhị phân chặt chẽ cũng thường được xếp thẳng hàng với các máy chủ sao của chúng”.
Tuy nhiên, dựa trên phát hiện này, các nhà thiên văn học kết luận rằng các hành tinh bị lệch lạc xung quanh các ngôi sao nhị phân rộng nên ở ngoài đó và đó sẽ là một quần thể thú vị để tìm kiếm bằng các phương pháp tìm kiếm ngoại hành tinh khác như chụp ảnh trực tiếp và vi lọc. (Nhiệm vụ Kepler của NASA đã sử dụng phương thức vận chuyển, đây là một trong những cách để tìm một hành tinh.)
Czekala hiện muốn tìm hiểu lý do tại sao có sự tương quan mạnh mẽ như vậy giữa căn chỉnh đĩa (mis) và thời kỳ quỹ đạo sao nhị phân. “Chúng tôi muốn sử dụng các cơ sở hiện có và sắp tới như ALMA và Very Large Array thế hệ tiếp theo để nghiên cứu cấu trúc đĩa ở mức độ chính xác tinh tế, và cố gắng hiểu các đĩa bị cong hoặc nghiêng ảnh hưởng đến môi trường hình thành hành tinh như thế nào và điều này có thể ảnh hưởng đến dân số các hành tinh hình thành trong các đĩa này. “
“Nghiên cứu này là một ví dụ tuyệt vời về cách những khám phá mới xây dựng dựa trên những quan sát trước đây”, Joe Pesce, Cán bộ Chương trình Quỹ Khoa học Quốc gia cho NRAO và ALMA cho biết. “Xu hướng sáng suốt trong dân số đĩa tuần hoàn chỉ được thực hiện bằng cách xây dựng trên nền tảng của các chương trình quan sát lưu trữ được thực hiện bởi cộng đồng ALMA trong các chu kỳ trước.”
Đài quan sát thiên văn vô tuyến quốc gia là một cơ sở của Quỹ khoa học quốc gia được vận hành theo thỏa thuận hợp tác của Associated University, Inc.
Nguồn truyện:
Tài liệu được cung cấp bởi Đài quan sát thiên văn vô tuyến quốc gia . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.
Đa phương tiện liên quan :
Tạp chí tham khảo :