Các nhà thiên văn học sử dụng các kính thiên văn của ESO (Đài quan sát tại Nam Bán Cầu của Châu Âu) và các cơ sở khác đã tìm thấy bằng chứng của một hành tinh chuyển động trên quỹ đạo quanh ngôi sao gần Trái Đất nhất - sao Proxima Centauri.
Thế giới mà chúng ta đã tìm kiếm từ lâu này, được đặt tên là Proxima b, chuyển động quanh sao mẹ đỏ và lạnh của nó theo chu kỳ 11 ngày và có nhiệt độ cho phép nước lỏng tồn tại trên bề mặt của nó. Hành tinh đá này nặng hơn Trái Đất một chút và là ngoại hành tinh gần chúng ta nhất - nó cũng có thể là nơi cho phép sự sống gần nhất ở ngoài Hệ Mặt Trời. Sao mẹ của nó - Proxima Centaury là một sao lạnh trong chòm sao Centaurus (Nhân Mã), nó quá mờ để có thể thấy bằng mắt thường, nằm gần cặp sao sáng hơn là Alpha Centauri AB.
Trong nửa năm đầu 2016, Proxima Centauri đã được quan sát thường xuyên bởi máy quang phổ HARPS (High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher - Thiết bị tìm kiếm hành tinh theo vận tốc xuyên tâm với độ chính xác cao) của kính thiên văn đường kính 3,6m ở ESO tại La Silla, Chile và được đồng thời theo dõi bởi nhiều kính thiên văn khác trên thế giới. Đó là chương trình được ESO gọi là chiến dịch tìm kiếm một chấm đỏ nhạt (Pale Red Dot), trong đó nhóm thiên văn đứng đầu bởi Guillem Anglada-Escudé từ Đại học Queen Mary ở London đã tìm kiếm những dao động cực nhỏ của các ngôi sao có thể được gây ra do lực hấp dẫn của một hành tinh chuyển động quanh nó.
Vì đây là một chủ đề được quan tâm rộng rãi, những tiến triển của chiến dịch này trong khoảng từ giữa tháng 1 cho tới tháng 4 năm nay đã được chia sẻ công khai trên website của chiến dịch và qua các phương tiện truyền thông xã hội. Các báo cáo cùng nhiều bài báo liên quan đã được viết bởi nhiều chuyên gia trên khắp thế giới.
Guillem Anglada-Escudé giải thích nền tảng của việc tìm kiếm này: "Những gợi ý đầu tiên của một hành tinh đã được chú ý tới từ năm 2013, nhưng việc ghi nhận này không thuyết phục. Kể từ đó chúng tôi đã làm việc hết sức để có những quan sát tốt hơn với sự hỗ trợ từ ESO và các nơi khác. Chiến dịch chấm đỏ nhạt đã được lên kế hoạch trong hai năm."
Dữ liệu của chiến dịch này, khi kết hợp với các quan sát sớm hơn của ESO cũng như những nơi khác đã hé lộ dấu hiệu rõ ràng của một kết quả thực sự thú vị. Có những thời điểm Procima Centauri có hướng di chuyển về phía Trái Đất với vận tốc khoảng 5 km/h - chỉ bằng vận tốc của người thường đi bộ, và cũng có những thời điểm nó đi ra xa với cùng vận tốc đó. Sự thay đổi liên tục trong vận tốc xuyên tâm này lặp đi lặp lại theo chu kỳ 11,2 ngày. Phân tích cẩn thận qua dịch chuyển Doppler cho thấy chúng chỉ ra sự có mặt của một hành tinh với khối lượng tối thiểu 1,3 lần khối lượng Trái Đất và nằm cách Proxima Centauri khoảng 7 triệu km (chỉ bằng 5% khoảng cách Trái Đất - Mặt Trời).
Guillem Anglada-Escudé nói về sự phấn khích của mình những tháng qua: "Tôi liên tục kiểm tra sự phù hợp của tín hiệu mỗi ngày trong suốt 60 đêm của chiếm dịch chấm đỏ nhạt. 10 ngày đầu tiên rất hứa hẹn, 20 ngày sau đó đã có những phù hợp như trông đợi và 30 ngày cuối cùng kết quả đã khá rõ ràng, và chúng tôi bắt đầu nháp ra nội dung của bài báo."
Các sao lùn đỏ như Proxima Centauri là các sao còn hoạt động và có thể có những dao động na ná với việc có hành tinh gần đó. Để loại trừ khả năng này nhóm nghiên cứu cũng quan sát sự biến đổi độ sáng của ngôi sao trong suốt chiến dịch với việc sử dụng kính thiên văn ASH2 tại Đài quan sát San Pedro de Atacama ở Chile và hệ thống kính thiên văn của Đài quan sát Las Cumbres. Dữ liệu về vận tốc xuyên tâm có được do sự bùng cháy của các sao (thay vì do chuyển động của hành tinh) được loại trừ ra khỏi phân tích cuối cùng.
Hình ảnh minh hoạ bề mặt hành tinh được thực hiện trên máy tính
Mặc dù Proxima b chuyển động trên quỹ đạo gần sao mẹ của nó hơn cả khoảng cách của Sao Thuỷ tới Mặt Trời như trong Hệ Mặt Trời của chúng ta, nhưng bản thân sao mẹ này mờ hơn Mặt Trời rất nhiều, do đó khoảng cách này của Proxima b nằm trong vùng sống được của Proxima Centauri và có nhiệt độ bề mặt ước tính có thể cho phép sự có mặt của nước lỏng. Mặc dù có quĩ đạo như vậy, điều kiện bề mặt của hành tinh này có thể chịu ảnh hưởng mạnh mẽ của tia tử ngoại (UV) và tia X đến từ sao mẹ của nó - mãnh liệt hơn rất nhiều so với những gì Trái Đất nhận từ Mặt Trời.
Hai bài báo khác nhau tranh luận về khả năng sống được của Proxima b và khí hậu của nó. Họ thấy rằng sự tồn tại của nước lỏng trên hành tinh ngày nay là không thể loại trừ và trong trường hợp đó, nó có thể có nước chỉ ở phần được chiếu sáng nhiều nhất, hay ở vùng bán cầu hướng về phía sao mẹ, hoặc ở vành đai nhiệt đới. Sự quay của Proxima b, bức xạ mạnh từ sao mẹ và lịch sử hình thành của hành tinh này khiến khí hậu của nó rất khá so với Trái Đất và nhiều khả năng nó không có các mùa.
Khám phá này sẽ là khởi đầu cho những quan sát mở rộng thêm, với sự tham gia của các thiết bị hiện có cũng như những thế hệ kính thiên văn lớn tiếp theo như Kính thiên văn cực lớn của châu ÂU (E-ELT). Proxima b sẽ là mục tiêu chính cho việc săn lùng bằng chứng cho sự sống trong vũ trụ. Chính xác là hệ Alpha Centauri sẽ là điểm đến đầu tiên cho loài người trong chuyến đi vào vũ trụ được đề xuất bởi dự án StarShot.
Guillem Anglada-Escudé kết luận: "Nhiều ngoại hành tinh đã được tìm thấy và nhiều hơn nữa sẽ được tìm ra, nhưng tìm kiếm một hành tinh có tiềm năng như Trái Đất gần chúng ta nhất và thành công là một trải nghiệm cả đời của tất cả chúng ta. Những câu chuyện và nỗ lực của nhiều người đã tập hợp vào phát hiện này. Kết quả cũng là món quà cho tất cả họ. Tìm kiếm sự sống trên Proxima b sẽ là bước tiếp theo..."
Bryan
Theo ESO
