Hình ảnh thú vị về quá trình ‘chào đời’ của một ngôi sao sơ sinh lần đầu được hé lộ

Các nhà thiên văn học mới đây đã ghi nhận một phát hiện đặc biệt quan trọng. Đó là hình ảnh những “hạt mầm” đầu tiên của các hành tinh đá đang hình thành trong lớp khí bao quanh một ngôi sao non tương tự Mặt Trời. Phát hiện này mở ra một cái nhìn sâu sắc về thời kỳ sơ khai của hệ Mặt Trời, giai đoạn mà các hành tinh đầu tiên dần hiện hữu từ hỗn độn vũ trụ.

Khoảnh khắc này được giới khoa học gọi là “thời điểm 0” – một thời khắc hiếm hoi khi những thế giới mới bắt đầu hình thành. “Chúng tôi đã ghi lại được một hình ảnh trực tiếp của vùng nóng nơi các hành tinh đá như Trái Đất ra đời xung quanh các sao tiền chủ,” Melissa McClure, nhà thiên văn học thuộc Đài thiên văn Leiden (Hà Lan), trưởng nhóm nghiên cứu quốc tế, cho biết. “Lần đầu tiên, chúng ta có thể khẳng định chắc chắn rằng những bước đầu tiên của quá trình hình thành hành tinh đang thực sự diễn ra ngay lúc này”.

Bức ảnh chụp chưa từng có về “thời điểm số 0” – khoảnh khắc các thế giới mới bắt đầu kết tụ

Fred Ciesla, chuyên gia đến từ Đại học Chicago nhận định, những quan sát lần này mang đến một cơ hội hiếm có để tìm hiểu từ bên trong cách một hệ hành tinh mới ra đời. “Đây chính là điều mà các nhà thiên văn học đã chờ đợi từ lâu. Chúng tôi đã suy ngẫm về cách các hệ hành tinh được hình thành trong một thời gian dài,” ông chia sẻ. “Đây là một cơ hội phong phú để khám phá”.

Nghiên cứu dựa trên dữ liệu thu được từ sự phối hợp giữa Kính viễn vọng không gian Webb của NASA và Đài quan sát Nam Âu (ESO) tại Chile. Các thiết bị này đã phát hiện những dấu hiệu ban đầu của sự hình thành hành tinh quanh ngôi sao trẻ HOPS-315, một sao lùn vàng đang trong giai đoạn phát triển, tương đồng với Mặt Trời nhưng còn rất trẻ, mới chỉ khoảng 100.000 đến 200.000 năm tuổi. HOPS-315 nằm cách Trái Đất khoảng 1.370 năm ánh sáng – một khoảng cách khổng lồ nếu biết rằng một năm ánh sáng tương đương với 6.000 tỷ dặm.

Lần đầu tiên, nhóm của McClure đã quan sát được sâu bên trong đĩa khí bao quanh HOPS-315 nhờ vào góc nghiêng thuận lợi của ngôi sao hướng về phía Trái Đất. Tại đó, họ phát hiện những hạt rắn nhỏ đang kết tụ – dấu hiệu đầu tiên và rõ ràng nhất về sự hình thành hành tinh ở giai đoạn ban đầu. Khoảng trống ở rìa ngoài của đĩa khí đã tạo điều kiện lý tưởng để có thể quan sát những gì đang diễn ra bên trong.

Hệ hành tinh đang hình thành trông như một con đom đóm phát sáng giữa khoảng không vũ trụ đen thẳm

Các nhà nghiên cứu phát hiện khí silicon monoxide cùng với các khoáng chất silicat kết tinh – được xem là những thành phần rắn đầu tiên từng hình thành trong hệ Mặt Trời cách đây hơn 4,5 tỷ năm. Hiện tượng này diễn ra tại vị trí tương ứng với vành đai tiểu hành tinh giữa sao Hỏa và sao Mộc, nơi lưu giữ tàn tích của vật liệu từng cấu thành các hành tinh.

McClure cho biết việc phát hiện ra các khoáng chất nóng đang ngưng tụ quanh một ngôi sao trẻ là điều chưa từng có trong tiền lệ. “Nên chúng tôi không chắc liệu đó là một đặc điểm phổ quát trong quá trình hình thành hành tinh hay chỉ là điều bất thường của riêng hệ Mặt Trời,” bà nói qua email. “Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy đây có thể là một tiến trình phổ biến trong giai đoạn sơ khai nhất của sự hình thành hành tinh.”

Trong khi một số nghiên cứu trước đây chỉ tập trung vào các đĩa khí rất trẻ hoặc những đĩa đã đủ trưởng thành để có thể hình thành hành tinh, thì cho đến nay vẫn chưa có bất kỳ bằng chứng trực tiếp nào cho thấy thời điểm chính xác mà quá trình hình thành hành tinh bắt đầu – cho tới phát hiện lần này.

Một hình ảnh đầy ấn tượng được mạng kính thiên văn Alma của ESO ghi lại cho thấy hệ hành tinh đang hình thành như một đốm sáng nhỏ bé, tựa như con đom đóm giữa bóng tối bao la của vũ trụ.

Các nhà khoa học phát hiện những hạt rắn nhỏ đang kết tụ – dấu hiệu đầu tiên và rõ ràng nhất về sự hình thành hành tinh ở giai đoạn ban đầu

Hiện vẫn chưa thể xác định chính xác sẽ có bao nhiêu hành tinh hình thành quanh HOPS-315. Tuy nhiên, với khối lượng đĩa khí xấp xỉ Mặt Trời, ngôi sao này hoàn toàn có thể sinh ra tới tám hành tinh trong hàng triệu năm tới, theo McClure nhận định.

Merel van ’t Hoff thuộc Đại học Purdue, đồng tác giả nghiên cứu, chia sẻ hy vọng sẽ phát hiện thêm nhiều hệ hành tinh đang trong giai đoạn hình thành. Bằng cách mở rộng phạm vi nghiên cứu, các nhà thiên văn học sẽ có cơ hội so sánh giữa các hệ khác nhau để từ đó tìm ra những yếu tố cốt lõi tạo nên các thế giới có đặc điểm giống Trái Đất.

Dịch: AP

>> Trái Đất có nguy cơ văng khỏi hệ Mặt Trời