Vào ngày 6/6/2012, Sao Kim đã đi ngang qua Mặt Trời và Trái Đất, trong khi lướt qua hành tinh ngày hiện lên như một cái bóng trên đĩa Mặt Trời, một điều sẽ không xảy ra lần nữa cho đến ngày 5/12/2117. Một nhóm các nhà thiên văn học người Ý dẫn đầu là Paolo Moloro viện Vật lý thiên văn quốc gia của Đại học Trieste đã sử dụng cơ hội này để thực hiện một thí nghiệm lạ thường và rất khó, nhìn vào cách ánh sáng Mặt Trời được phản chiếu lại từ Mặt Trăng (ánh trăng) để xem nó đã thay đổi như thế nào trong khi Sao Kim đi ngang qua. Kĩ thuật này có thể giúp các nhà khoa học tìm ra các hành tinh quay quanh các ngôi sao khác.
Nhóm nghiên cứu đã công bố kết quả của họ trong tạp chí Báo cáo hàng tháng của Hội thiên văn Hoàng gia được xuất bản bởi Nhà in Đại học Oxford.
Khi Sao Kim đi ngang qua Mặt Trời, nó đã che đi một phần bề mặt quay của Mặt Trời. Do chuyển động quay, quang phổ của Mặt Trời, được tạo ra bằng các tán xạ các màu khác nhau của ánh sáng (sử dụng một máy quang phổ) có đôi chút khác biệt ở hai bên. Một bên, bề mặt Mặt Trời đang quay về phía người quan sát vậy nên ánh sáng của nó sẽ thiên về xanh, nghĩa là các đường nhìn thấy trong quang phổ sẽ chuyển động về các bước sóng nhỏ hơn. Ở phía bên kia, bề mặt sẽ quay ra khỏi phía của người quan sát, vậy nên ánh sáng của nó sẽ thiên về màu đỏ, nghĩa là các đường chuyển động về các bước sóng lớn hơn.
Bằng việc nhìn vào ánh sáng được phản chiếu từ bề mặt Mặt Trăng, đây được coi như một sự mở rộng của nhiều đường liền. Khi Sao Kim chuyển động trước Mặt Trời từ đông sang tây, đầu tiên nó che kín phần bề mặt đang quay về phía chúng ta và sau đó là phần đang quay đi khỏi chúng ta. Điều nay gây một sự biến dạng trong các đường quang phổ, được gọi là Hiệu ứng Rossiter-McLaughlin.
Các nhà thiên văn học đầu tiên nhận ra rằng máy quang phổ Tìm Kiếm Hành Tinh Vận Tốc Tâm Độ Chính Xác Cao (HARPS) đặt trên một kính thiên 3,6m tại La Silla ở Chile, một bộ phận của đài quan sát tại Nam bán cầu của châu Âu (ESO) đủ nhạy để nhận ra sự khác biệt này và Mặt Trăng cũng sẽ ở vào vị trí phù hợp. Mặt Trăng lúc đó hơi ở phía trên Trái Đất trong quỹ đạo của nó, vậy nên sẽ ‘nhìn thấy’ sự đi qua vài giờ sớm hơn những người quan sát trên mặt đất. Điều này cũng có nghĩa là Mặt Trăng sẽ ở vào bầu trời đêm ở Chile, khiến cho kính thiên văn La Silla có thể vận hành an toàn và quan sát sự thay đổi trong quang phổ Mặt Trời.
Những sự thay đổi trong các đường quang phổ do Hiệu ứng Rossiter-McLaughlin là cực kì nhỏ và tương đương với sự lệch 3km/giờ trong chuyển động quan sát được của Mặt Trời. Nó đã từng được quan sát trong hệ thống sao đôi khi một ngôi sao che khuất ngôi sao còn lại. Nhưng càng ngày nó càng khó để quan sát khi thiên thể ở đây là một hành tinh và thay vì có kích thước ngang Sao Mộc thì lại là tương với kích thước Trái Đất – như Sao Kim. Tuy nhiên, các nhà khoa học vẫn có thể đo được hiệu ứng yếu ớt này trong ánh sáng từ các hệ hành tinh khác sử dụng các kính thiên văn như Kính thiên văn Cực Lớn châu Âu (E-ELT) đang được xây dựng. Với kí thuật này, chúng ta có thể biết được nhiều tính chất quan trọng của các hệ này và có thể tăng hiểu biết của chúng ta về sự hình thành các hành tinh.
Thành viên nhóm nghiên cứu Lorenzo Monaco từ ESO miêu tả độ quan trọng của HARPS trong dự án của họ: “Độ lớn đo được của hiệu ứng Rossiter-McLaughlin tương đương với tìm ra được vận tốc một người đang đi bộ ở cách xa 150 triệu km, khoảng cách giữa chúng ta và Mặt Trời. Hiện nay có rất ít thiết bị có thể đo được những thay đổi nhỏ như vậy, đặc biệt nếu bạn chỉ có vài giờ đồng hồ.”
“Công trình của chúng tôi tuân theo các mô hình lí thuyết nghiêm ngặt, Mauro Barbieri, Đại học Padua, một thành viên của nhóm nói. “Trong số các điều khác, sự thay đổi về vận tốc giống như sự biến thiên do sự giãn nở và co lại tự nhiên của ngôi sao của chúng ta. Tuy nhiên, các quan sát của chúng tôi đã giúp chúng tôi có thể thấy rõ hiệu ứng Rossiter-McLaughlin trong khi Sao Kim đi ngang qua Mặt Trời.”
“Những dữ liệu này,” Paolo Molaro nói “cho thấy kết quả đáng kinh ngạc mà các máy quang phổ trên kính thiên văn như E-ELT có thể mang lại. Chúng tôi sẽ có thể mở ra một viễn cảnh mới trong cuộc nghiên cứu về các hành tinh khác giống Trái Đất mà chắc chắn sẽ được tìm ra quanh các ngôi sao khác trong thiên hà của chúng ta.”
Quỳnh Chi (VACA)
Theo Science Daily
