Các nhà thiên văn học gồm Tiến sĩ Jane Greaves của đại học Cardiff và Tiến sĩ Wayne Holland thuộc Trung tâm Công nghệ Thiên văn Vương quốc Anh tại Edinburgh, đã có thể tìm ra câu trả lời cho bí ẩn đã tồn tại 25 năm về cách mà các hành tinh hình thành sau một vụ nổ supernova.
Hai nhà khoa học đã trình bày nghiên cứu của mình vào thứ năm, ngày 6 tháng 7 tại Hội nghị Thiên văn Quốc gia tại đại học Hull, và trong một bài báo của Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Các hành tinh đầu tiên nằm ngoài Hệ Mặt Trời đã được phát hiện 25 năm trước, chúng không di chuyển quanh một ngôi sao bình thường như Mặt Trời của chúng ta, mà quanh một sao neutron nhỏ bé và siêu đặc. Đây là những tàn tích còn sót lại sau một vụ nổ khổng lồ của một ngôi sao lớn hơn nhiều lần Mặt Trời của chúng ta.
Những “hành tinh trong bóng tối” này được xác định là vô cùng hiếm hoi, và các nhà thiên văn học vẫn còn bối rối trong việc trả lời xem chúng đến từ đâu. Vụ nổ supernova phá hủy bất kỳ hành tinh nào ở gần nó, vì vậy sao neutron cần phải bắt giữ nhiều nguyên liệu thô hơn để tạo ra những đồng hành mới của nó. Những hành tinh sau khi chết này có thể được phát hiện bởi lực hấp dẫn của chúng thay đổi thời gian chúng ta nhận được các xung vô tuyến đến từ sao neutron (hay 'pulsar') - nếu không có những hành tinh này thì các xung sẽ xuất hiện cực kỳ thường xuyên.
Greaves và Holland tin rằng họ đã tìm ra cách mà việc tái tạo hành tinh này xảy ra. Greaves giải thích: "Chúng tôi đã bắt đầu tìm kiếm các nguyên liệu thô ngay sau khi các hành tinh này được phát hiện. Chúng tôi đã có một mục tiêu là pulsar Geminga nằm cách chúng ta 800 năm ánh sáng trong chòm sao Gemini. Các nhà thiên văn học cho rằng đã tìm thấy một hành tinh ở đó vào năm 1997, nhưng sau đó nó ít được quan tâm vì trục trặc khi xác định thời điểm. Rất lâu sau tôi mới xem lại những dữ liệu thưa thớt này để cố gắng dựng nên hình ảnh cho nó."
Hai nhà khoa học sử dụng kính thiên văn James Clerk Maxwell (JCMT) đặt tại Hawaii để quan sát Geminga. Họ phát hiện ra ánh sáng từ Geminga có bước sóng khoảng một nửa milimet, không nhìn thấy được bằng mắt thường, và phải rất khó khăn để xuyên qua bầu khí quyển của Trái Đất.
Holland là một thành viên của nhóm đã tham gia xây dựng camera của kính JCMT mà nhóm nghiên cứu sử dụng - camera SCUBA. Ông nhấn mạnh: "Những gì chúng tôi nhìn thấy rất mờ nhạt. Để chắc chắn, chúng tôi đã trở lại với nó vào năm 2013 với máy ảnh mới SCUBA-2 của chúng tôi tại Edinburgh rồi đưa nó vào JCMT. Việc kết hợp hai bộ dữ liệu này đã giúp chúng tôi có được hình ảnh rõ ràng hơn."
Cả hai hình ảnh cho thấy một tín hiệu tiến về phía pulsar, ngoài ra có sự xuất hiện một vòng cung xung quanh nó. Greaves cho biết thêm: "Cái này giống như một làn sóng dạng cánh cung - Geminga đang di chuyển cực kỳ nhanh qua thiên hà của chúng ta, nhanh hơn nhiều so với vận tốc của âm thanh trong khí liên sao. Chúng tôi cho rằng vật chất đã bị cuốn vào sóng cung, và rồi một số hạt rắn dịch chuyển về phía pulsar".
Mô phỏng một tinh vân được tạo thành bởi gió mang electron và positron tới từ pulsar cad tương tác với khí liên sao. Geminga đã đi xuyên qua mặt phẳng chính của thiên hà cách đây khoảng 100.000 năm. Các nhà khoa học cho rằng vụ nổ supernova này không đối xứng, khiến cho tàn dư của nó bị đẩy cho di chuyển với vận tốc 200 km/s. Credit: Jane Greaves / University of Cardiff.
Các tính toán của bà cho thấy rằng khối vật chất bị mắc kẹt này nặng gấp ít nhất một vài lần khối lượng của Trái đất. Vì vậy, các vật liệu có thể đủ để tạo nên các hành tinh tương lai. Greaves cũng lưu ý rằng cần có thêm nhiều dữ liệu hơn nữa để giải quyết một khúc mắc thế kỷ đã cũ: "Hình ảnh của chúng tôi khá mờ, vì vậy chúng tôi đã dành thêm thời gian sử dụng dữ liệu của ALMA để biết thêm chi tiết. Chúng tôi hy vọng sẽ thấy được khối vật chất độc đáo quanh xung quanh pulsar này, chứ không phải chỉ là một vài đốm sáng trên nền thiên hà xa xôi!"
Nếu dữ liệu ALMA xác nhận mô hình mới cho Geminga của họ là chính xác, nhóm nghiên cứu hy vọng sẽ khám phá được một số hệ pulsar tương tự và góp phần thử nghiệm các ý tưởng về sự hình thành của hành tinh bằng cách quan sát nó xảy ra trong một môi trường bên ngoài Hệ Mặt Trời. Điều này sẽ tăng thêm sự thuyết phục của ý tưởng cho rằng sự ra đời của các hành tinh là phổ biến trong vũ trụ.
Minh Phương
Theo Science Daily
