Tin tức Khoa học Skynet

Hành tinh hình thành từ Sao lùn nâu thất bại hay từ siêu hành tinh?

Ngày:
Th4 11, 2019
Tóm tắt:

Các sao lùn nâu lấp đầy ‘khoảng trống’ giữa các ngôi sao và các hành tinh nhỏ hơn nhiều. Nhưng làm thế nào chúng có nguồn gốc vẫn chưa được giải thích đầy đủ. Các nhà thiên văn học bây giờ có thể trả lời câu hỏi đó. Họ phát hiện ra rằng ngôi sao v Ophiuchi trong Dải ngân hà đang được quay quanh bởi hai ngôi sao lùn nâu, trong tất cả khả năng hình thành cùng với ngôi sao từ một đĩa khí và bụi.

Chia sẻ:
BÀI VIẾT ĐẦY ĐỦ

Các sao lùn nâu lấp đầy “khoảng trống” giữa các ngôi sao và các hành tinh nhỏ hơn nhiều – hai loại vật thể thiên văn rất khác nhau. Nhưng làm thế nào chúng có nguồn gốc vẫn chưa được giải thích đầy đủ. Các nhà thiên văn học từ Đại học Heidelberg có thể trả lời câu hỏi đó. Họ phát hiện ra rằng ngôi sao Ophiuchi trong Dải Ngân hà đang được quay quanh bởi hai ngôi sao lùn nâu, trong tất cả khả năng hình thành cùng với ngôi sao từ một đĩa khí và bụi, giống như các hành tinh. Kết quả nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Thiên văn học & Vật lý thiên văn .

Nghệ sĩ vẽ một ngôi sao lùn nâu. Chúng to lớn và nóng hơn các hành tinh nhưng thiếu sự hợp nhất hạt nhân trong lõi như ở các ngôi sao bình thường. Hai ngôi sao đã thất bại trong các ngôi sao khác đã được phát hiện quay quanh ngôi sao? Ophiuchi. Chúng có lẽ được hình thành trong đĩa tiền đạo của ngôi sao trước đó.
Tín dụng: NASA / JPL-Caltech
Nghệ sĩ vẽ một ngôi sao lùn nâu. Chúng to lớn và nóng hơn các hành tinh nhưng thiếu sự hợp nhất hạt nhân trong lõi như ở các ngôi sao bình thường. Hai ngôi sao đã thất bại trong các ngôi sao khác đã được phát hiện quay quanh ngôi sao? Ophiuchi. Chúng có lẽ được hình thành trong đĩa tiền đạo của ngôi sao trước đó. Tín dụng: NASA / JPL-Caltech

Các sao lùn nâu quay quanh một ngôi sao hoặc “đi du lịch” cách ly trong dải ngân hà rộng lớn. Khối lượng của chúng – chúng nặng hơn ít nhất 13 lần so với hành tinh Sao Mộc – đủ để tạo ra, ít nhất là tạm thời, năng lượng trong lõi của chúng thông qua phản ứng tổng hợp hạt nhân. Tuy nhiên, chúng không đủ lớn để đốt cháy hydro trong lõi của chúng và do đó không đủ để tạo ra ánh sáng của riêng chúng. Nhiệt lượng mà chúng tiếp tục tỏa ra sau khi hình thành là cách các nhà thiên văn học có thể định vị chúng. Ước tính có tới 100 tỷ sao lùn nâu làm nhà ở Dải Ngân hà. Tuy nhiên, vẫn chưa rõ chúng hình thành như thế nào – cho dù chúng là những ngôi sao “thất bại” hay thậm chí có thể là siêu hành tinh.

Những khám phá gần đây được thực hiện tại Trung tâm Thiên văn học của Đại học Heidelberg (ZAH) có thể đưa ra câu trả lời. Giáo sư Tiến sĩ Andreas Quirrenbach và nhóm của ông tại Đài quan sát bang Zönigstuhl của ZAH đã phân tích các biến đổi trong vận tốc hướng tâm của ngôi sao ν Ophiuchi. Sử dụng kính viễn vọng ở Mỹ và Nhật Bản, các nhà thiên văn học Heidelberg và những người khác đã đo vận tốc của ngôi sao trong 11 năm. Ngôi sao có khối lượng lớn hơn hai lần rưỡi so với Mặt trời và nằm cách Trái đất khoảng 150 năm ánh sáng trong chòm sao Ophiuchus.

Các biến thể định kỳ của vận tốc hướng tâm của ν Ophiuchi trong khoảng thời gian khoảng mười năm do hai sao lùn nâu lưu hành. Các điểm dữ liệu màu xanh lam, xanh lục và đỏ đến từ các kính viễn vọng ở California, Nhật Bản và Chile. Sự di chuyển đều đặn trong nhịp khoảng 530 ngày là do sao lùn nâu bên trong. Tại thời điểm thứ ba và thứ chín, tốc độ đặc biệt cao đạt được - điều này chỉ ra sự tồn tại của sao lùn nâu bên ngoài, có thời gian lưu thông chính xác gấp sáu lần.
Các biến thể định kỳ của vận tốc hướng tâm của ν Ophiuchi trong khoảng thời gian khoảng mười năm do hai sao lùn nâu lưu hành. 
Các điểm dữ liệu màu xanh lam, xanh lục và đỏ đến từ các kính viễn vọng ở California, Nhật Bản và Chile. 
Sự di chuyển đều đặn trong nhịp khoảng 530 ngày là do sao lùn nâu bên trong. 
Tại thời điểm thứ ba và thứ chín, tốc độ đặc biệt cao đạt được – điều này chỉ ra sự tồn tại của sao lùn nâu bên ngoài, có thời gian lưu thông chính xác gấp sáu lần.

Nhóm Heidelberg nhận thấy một mô hình nhất định trong các phép đo, tương tự như các nguyên nhân gây ra bởi các hành tinh quay quanh hoặc các ngôi sao nhị phân, thường không có gì khác thường. Nhưng trong trường hợp này, phân tích sâu về dữ liệu cho thấy một điều phi thường: rõ ràng, O O Ouchiuchi đang được quay quanh bởi hai sao lùn nâu với chu kỳ quỹ đạo khoảng 530 và 3.185 ngày, đưa chúng vào cấu hình cộng hưởng 6: 1. Vì vậy, sao lùn nâu gần nhất với Ophiuchi quay quanh ngôi sao của nó chính xác sáu lần trong khi sao lùn nâu khác ở xa hơn chỉ hoàn thành một quỹ đạo.

Khám phá này làm sáng tỏ hoàn toàn mới về sự tiến hóa của sao lùn nâu. Chúng có phát triển giống như các ngôi sao bình thường trong các đám mây liên sao hay chúng cũng có thể hình thành trong cái gọi là đĩa khí và bụi bao quanh ngôi sao mẹ trong giai đoạn đầu hình thành? “Sự cộng hưởng 6: 1 là một dấu hiệu mạnh mẽ cho kịch bản thứ hai,” Giáo sư Quirrenbach giải thích. “Chỉ sau đó, quỹ đạo của các sao lùn nâu mới phát triển mới có thể điều chỉnh thành một cộng hưởng ổn định trong hàng triệu năm.”

Đó là những gì các phân tích động mở rộng cho các cấu hình có thể có của hệ thống ν Ophiuchi gợi ý, báo cáo của nhà nghiên cứu. Hệ thống siêu hành tinh này là hệ thống đầu tiên cũng như là dấu hiệu chắc chắn đầu tiên cho thấy các sao lùn nâu có thể hình thành trong một đĩa hình thành hành tinh, Giáo sư Quirrenbach nhấn mạnh. Nhà nghiên cứu và nhóm của ông hy vọng những khám phá khác có thể một ngày nào đó cho phép họ làm rõ có bao nhiêu ngôi sao “thất bại” thực sự là anh chị em lớn hơn của Sao Mộc và Sao Thổ.


Nguồn tin tức:

Tài liệu được cung cấp bởi Đại học Heidelberg . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.


Tạp chí tham khảo :

  1. Andreas Quirrenbach, Trifon Trifonov, Man Hội Lee, Sabine Reffert. Vận tốc xuyên tâm chính xác của các ngôi sao khổng lồ . Thiên văn học & Vật lý thiên văn , 2019; 624: A18 DOI: 10.1051 / 0004-6361 / 201834423

Bài viết liên quan

Bài viết mới