Một nhóm các nhà thiên văn học thuộc Đại học Arizona đã tìm ra và xác nhận một kho tàng các hành tinh mới nhờ kính thiên văn không gian Kepler của NASA trong nhiệm vụ K2. Trong tổng số 197 ứng viên ban đầu, các nhà khoa học xác nhận 104 hành tinh tồn tại bên ngoài Hệ Mặt Trời của chúng ta. Hơn thế nữa, 4 hành tinh trong số đó có khả năng cao là các hành tinh đá.
Tất cả các hành tinh này có đường kính lớn hơn Trái Đất từ 20-50%, quay quanh sao lùn M K2-72, cách chúng ta 181 năm ánh sáng theo hướng chòm sao Aquarius. Sao mẹ của chúng nhỏ hơn một nửa kích cỡ Mặt Trời và đồng thời cũng phát sáng yếu hơn. Chu kỳ quỹ đạo của các hành tinh này dài từ 5 ngày rưỡi đến 24 ngày, và hai trong số các hành tinh đó có thể chịu mức chiếu xạ từ sao mẹ ngang với Trái Đất. Tuy quỹ đạo của chúng hẹp - gần hơn quỹ đạo của Sao Thủy quanh Mặt Trời - ta không thể bác bỏ khả năng sự sống có thể hình thành trên một hành tinh quanh ngôi sao đó, tác giả chính Ian Crossfield, thuộc phòng thí nghiệm Mặt Trăng và Hành tinh ở Đại học Arizona cho biết.
Các nhà nghiên cứu thu được kết quả đáng kinh ngạc về các ngoại hành tinh này qua việc xâu chuỗi dữ liệu cùng quan sát bằng các kính thiên văn trên mặt đất, bao gồm kính thiên văn Bắc Gemini và đài quan sát W. M. Keck ở Hawaii, Máy dò tìm hành tinh của đài quan sát Đại học California, và kính thiên văn lớn của Đại học Arizona. Các phát hiện đã được đăng trực tuyến trên Astrophysical Journal Supplement.
Kepler và nhiệm vụ K2 phát hiện ra các hành tinh mới bằng cách đo sự mờ đi của ánh sáng sao khi một hành tinh đi qua nó. Ban đầu, Kepler chỉ quan sát một phần bầu trời ở Bắc bán cầu, đo lường tần số các hành tinh với kích cỡ và nhiệt độ ngang với Trái Đất, quay quanh những ngôi sao tương tự như Mặt Trời của chúng ta. Sau một nhiệm vụ của con tàu vào năm 2013, nó đã mất đi khả năng quan sát đối tượng ban đầu một cách chính xác, nhưng đã nhanh chóng được khắc phục và hiện đang hoạt động rất hiệu quả.
Sau khi được sửa chữa, Kepler đã bắt đầu khởi động nhiệm vụ K2, qua đó mang lại trường nhìn rộng theo mặt phẳng quỹ đạo của Trái Đất với nhiều cơ hội lớn hơn cho các đài quan sát mặt đất ở cả Bắc và Nam bán cầu. Ngoài ra, nhiệm vụ này được thực hiện hoàn toàn dưới dạng cộng đồng, với tất cả mục tiêu đặt ra bởi cộng đồng khoa học.
Với việc phủ vùng trời rộng hơn, nhiệm vụ K2 có khả năng quan sát nhiều hơn các loại sao lùn đỏ lạnh và nhỏ hơn, và vì loại sao như vậy phổ biến hơn trong Milky Way so với các sao như Mặt Trời, các sao gần sẽ chủ yếu là sao lùn đỏ.
"Nhiệm vụ K2 cho phép chúng tôi tăng số lượng các sao đỏ kích thước nhỏ lên 20 lần, làm tăng đáng kể số sao sáng giá cho nghiên cứu xa hơn." - Ian Crossfield nói.
Để xác nhận các ứng viên hành tinh mà K2 ghi nhận được, các nhà nghiên cứu thu thập cả hình ảnh phân giải cao của các sao có hệ hành tinh cũng như các dữ liệu quang phổ quang học. Bằng cách phân tách ánh sáng đến từ các sao như khi cho chúng đi qua lăng kính, các máy quang phổ cho phép các nhà nghiên cứu xác định được các tính chất vật lý của một ngôi sao như khối lượng, bán kính và nhiệt độ - từ đó tính chất của bất cứ hành tinh nào chuyển động quanh nó có thể được suy ra.
Những quan sát này đã trở thành mốc đánh dấu cho một bước phát triển, từ nhiệm vụ K2 vươn lên các nhiệm vụ nghiên cứu ngoại hành tinh khác trong tương lai của NASA, chẳng hạn như Vệ tinh thăm dò ngoại hành tinh hay Kính thiên văn James Webb.
"Một loạt các ngoại hành tinh trong danh sách của K2 đã chứng minh được quá trình giám sát cụ thể các sao sáng và ở gần trên mặt phẳng quỹ đạo giúp chúng ta tìm ra được rất nhiều hành tinh thú vị," theo Steve Howell, trưởng dự án Kepler và K2 tại Trung tâm Nghiên cứu Ames của NASA tại Moffett Field, California. "Điều này giúp giới thiên văn học dễ dàng tiếp cận và nghiên cứu, chọn ra một số hành tinh cho dự án Kính Thiên văn James Webb, giúp quá trình thu thập thông tin về khí quyển của chúng trở nên khả thi hơn."
Tuấn Phong
Theo Science Daily
