Phát hiện một hành tinh ‘đi lạc’ có tốc độ phát triển nhanh chưa từng có

Các nhà khoa học vừa phát hiện một hành tinh “lang thang” có khả năng hấp thụ vật chất với tốc độ chưa từng thấy. Nằm trong chòm sao Tắc Kè (Chamaeleon), cách Trái đất khoảng 620 năm ánh sáng, hành tinh mang tên Cha 1107-7626 tồn tại đơn độc giữa không gian bao la, không chịu ảnh hưởng của bất kỳ ngôi sao nào.

Những hành tinh lang thang như Cha 1107-7626 thường được ví như “kẻ du mục” của vũ trụ trôi dạt tự do trong dải Ngân Hà, lạnh lẽo và tĩnh lặng. Tuy nhiên, Cha 1107-7626 lại là ngoại lệ hiếm hoi.

“Người ta thường nghĩ các hành tinh là những thế giới yên bình và ổn định, nhưng phát hiện này cho thấy những vật thể có khối lượng hành tinh trôi nổi trong không gian cũng có thể rất năng động và thú vị”, nhà thiên văn học Víctor Almendros-Abad, thuộc Đài thiên văn Palermo (Viện Vật lý thiên văn quốc gia Italy - INAF), tác giả chính của nghiên cứu chia sẻ.

Nhờ Kính viễn vọng Rất Lớn (VLT) của Đài thiên văn Nam Âu (ESO), nhóm nghiên cứu phát hiện Cha 1107-7626 đang hút khí và bụi với tốc độ lên tới 6 tỷ tấn mỗi giây. Đây là tốc độ phát triển nhanh nhất từng được ghi nhận ở một vật thể có khối lượng hành tinh. “Đây là giai đoạn hấp thụ vật chất mạnh nhất từng được ghi nhận ở một vật thể có khối lượng hành tinh”, ông Almendros-Abad cho biết.

Cha 1107-7626 có khối lượng ước tính gấp 5-10 lần Sao Mộc, là một trong những hành tinh tự do nhỏ nhất từng được biết đến. Hành tinh này sở hữu đĩa bụi - khí dày đặc và thể hiện rõ dấu hiệu tăng trưởng mạnh mẽ.

Dữ liệu từ VLT và Kính viễn vọng Không gian James Webb (JWST) của NASA ghi nhận nhiều bằng chứng cho thấy hệ thống của hành tinh đang trong quá trình hình thành: bức xạ hồng ngoại mạnh trong dải 4-12 micron, dấu hiệu silicate ở bước sóng 10 micron giống với sao và sao lùn nâu, cùng các vạch phát xạ hydrocarbon cho thấy đĩa chứa lượng carbon dồi dào.

Tất cả cho thấy Cha 1107-7626 là ví dụ tiêu biểu về hành tinh lang thang đang tăng trưởng nhờ đĩa bụi - minh chứng rằng hành tinh có thể tự hình thành trong bóng tối.

Nguồn gốc của những hành tinh lang thang vẫn là câu hỏi chưa lời giải. “Chúng là những vật thể khối lượng thấp hình thành như sao, hay là các hành tinh khổng lồ bị đẩy khỏi hệ gốc của mình?”, nhà thiên văn Aleks Scholz, Đại học St. Andrews (Vương quốc Anh) đặt vấn đề.

Điều đặc biệt là Cha 1107-7626 không phát triển liên tục mà tăng trưởng theo từng đợt. Bằng cách sử dụng thiết bị quang phổ X-shooter gắn trên VLT, kết hợp dữ liệu từ JWST và các quan sát cũ của SINFONI (VLT), nhóm nghiên cứu đã ghi lại “cơn bùng nổ phát triển” của hành tinh. So sánh ánh sáng phát ra trước và trong giai đoạn này, họ tái dựng được toàn bộ quá trình.

Hiện tượng bạo phát tăng trưởng của Cha 1107-7626 dường như được kích hoạt bởi từ trường của chính nó - một cơ chế vốn chỉ thấy ở các ngôi sao. Khi quá trình này diễn ra, thành phần hóa học trong đĩa bụi cũng thay đổi; hơi nước chỉ xuất hiện trong giai đoạn bồi tụ mạnh nhất.

Phát hiện này cho thấy một số hành tinh lang thang có thể phát triển theo cách tương tự sao, bởi các đợt bồi tụ tương tự cũng được quan sát trong “nôi sao trẻ”. Việc phát hiện các hành tinh dạng này vốn rất khó vì chúng mờ nhạt và ẩn mình trong bóng tối. Tuy nhiên, triển vọng sẽ thay đổi khi Kính viễn vọng Cực lớn (ELT) với gương phản chiếu lớn nhất thế giới đi vào hoạt động, giúp các nhà thiên văn học tìm hiểu sâu hơn về những hành tinh cô độc và cơ chế hình thành của chúng.

“Phát hiện này đã làm mờ ranh giới giữa sao và hành tinh, đồng thời mở ra góc nhìn mới về giai đoạn sơ khai trong quá trình hình thành các hành tinh lang thang,” nhà thiên văn Belinda Damian (Đại học St. Andrews) nhận định.

“Ý tưởng rằng một vật thể có khối lượng hành tinh lại có thể cư xử như một ngôi sao thực sự khiến chúng ta kinh ngạc, và gợi mở câu hỏi về những thế giới xa xôi ngoài kia – nơi sự sống có thể đang bắt đầu nảy nở,” nhà thiên văn Amelia Bayo thuộc ESO chia sẻ.

Theo: Space