Các nhà thiên văn học đã khám phá ra một thiên thể mở ở rìa của Hệ Mặt Trời. Thiên thể này nằm ở khoảng cách cực xa so với Pluto và có quỹ đạo hỗ trợ cho ý tưởng về sự có mặt của một thiên thể lớn hơn gọi là hành tinh X.
Thiên thể mới được tìm ra được đặt tên là 2015 TG387. Viêc phát hiện nó được công bố vào ngày mùng 1 tháng 10 tại Trung tâm hành tinh nhỏ của IAU (Hiệp hội thiên văn học quốc tế). Một bài báo với đầy đủ chi tiết đã được gửi tới Astronomical Journal. Khám phá này có được bởi Scott Sheppard ở Viện khoa học Carnegie, Chad Trujillo ở Đại học Bắc Arizona và David Tholen ở Viện thiên văn học Đại học Hawaii.
2015 TG387 được phát hiện ở khoảng cách 80 AU tính từ Mặt Trời. AU là viết tắt của đơn vị thiên văn (Astronomical Unit), 1 AU có giá trị bằng khoảng cách trung bình từ Trái Đất tới Mặt Trời. Để dễ hình dung thì Pluto có khoảng cách trung bình là 34 AU, có nghĩa là 2015 TG397 nằm xa hơn Pluto khoảng 2,5 lần.
"Chúng tôi cho rằng có hàng nghìn thiên thể nhỏ như 2015 TG387 ở cùng rìa của Hệ Mặt Trời, nhưng khoảng cách của chúng khiến việc phát hiện được là rất khó," Tholen nói. "Hiện tại chúng tôi mới phát hiện được 2015 TG387 khi nó ở gần điểm gần Mặt Trời nhất. Trong khoảng 99% còn lại của quỹ đạo kéo dài 40.000 năm, nó quá mờ để có thể thấy được, ngay cả với những kính thiên văn lớn nhất ngày nay."
Tholen bắt đầu quan sát 2015 GT387 từ tháng 10 năm 2015 tại kính thiên văn Subaru 8 mét của Nhật Bản đặt tại Mauna Kea, Hawaii. Phần mềm được sử dụng của nhóm nghiên cứu đã xác định được một vật thể di chuyển bất thường. Việc đó dẫn Tholen tới việc đo đạc cẩn thận hơn vị trí của vật thể này và xác định được nơi để hướng các kính thiên văn khác tới để tiếp tục quan sát.
Nhóm nghiên cứu đã mất vài năm để quan sát và thu thập dữ liệu về quỹ đạo của 2015 GT386 bởi nó di chuyển rất chậm trên quỹ đạo lớn, khiến nó có chu kỳ quỹ đạo rất dài. Các quan sát nối tiếp bởi kính thiên văn Magellan của Đài quan sát Las Campanas thuộc Carnegie đặt ở Chile và Kính Discovery Channel ở Arizona trong các năm 2015, 2016, 2017 và 2018 đã đo được quỹ đạo của 2015 TG387.
Mặc dù 2015 TG387 có cận nhật (điểm gần Mặt Trời nhất) xa thứ ba, bán trục lớn quỹ đạo của nó lớn hơn so với hai thiên thể có cận nhật xa hơn là 2012 VP113 và Sedna, điều đó có nghĩa là nó chuyển động ở khoảng cách xa hơn Mặt Trời so với hai thiên thể này (chú thích của người dịch: cận nhật gần hơn nhưng bán trục lớn lớn hơn có nghĩa là quỹ đạo có dạng elip dẹt hơn nhiều). Ở điểm xa nhất (viễn nhật), nó đạt tới khoảng cách khoảng 2.300 AU tính từ Mặt Trời. 2015 GT387 là một trong một số ít thiên thể đã biết thuộc loại không bao giờ tới đủ gần các hành tinh khổng lồ của Hệ Mặt Trời - như Sao Hải Vương hay Sao Mộc - để gây ra tương tác hấp dẫn đáng kể.
"Những thiên thể thuộc vùng trong của Mây Oort như 2015 GT387, 2012 VP113 và Sedna tách biệt khỏi phần lớn khối lượng đã biết của Hệ Mặt Trời, khiến chúng trở nên đặc biệt đáng chú ý," Sheppard giải thích. "Chúng có thể được sử dụng như những thiết bị thăm dò để hiểu xem điều gì đang diễn ra ở rìa của Hệ Mặt Trời."
Thiên thể có cận nhật xa nhất là 2012 VP113 cũng đã được khám phá bởi Sheppard và Trujillo vào năm 2014. Việc khám phá ra 2012 VP113 dẫn Sheppard và Trujillo tới sự chú ý vào những điểm tương đông trong quỹ đạo của những thiên thể cực xa của Hệ Mặt Trời, và họ đề xuất sự có mặt của một hành tinh lớn hơn Trái Đất nhiều lần - đôi khi gọi là hành tinh X - chuyển động quanh Mặt Trời và xa hơn Pluto hàng trăm AU.
2015 GT387 được phát hiện trong một cuộc săn lùng các hành tinh lùn chưa biết tới và hành tinh X mà nhóm nghiên cứu đang thực hiện. Đây là cuộc khảo sát lớn nhất và sâu nhất về các thiên thể xa xôi của Hệ Mặt Trời.
"Những thiên thể xa xôi này giống như những dấu vết dẫn chúng tôi tới hành tinh X. Càng nhiều thiên thể như vậy tìm được, chúng tôi có thể hiểu càng rõ về vùng ngoài của Hệ Mặt Trời và khả năng về sự có mặt của một hành tinh quyết định quỹ đạo của chúng - một khám phá sẽ định hình lại hiểu biết của chúng ta về tiến hóa của Hệ Mặt Trời," Sheppard bổ sung.
2015 GT387 có vẻ nằm ở giới hạn để là một hành tinh lùn, với đường kính khoảng 300 km. Vị trí trên bầu trời mà thiên thể này tới cận nhật của nó cũng tương tự như đối với 2012 VP113, Sedna và hầu hết các thiên thể TNO (thiên thể có quỹ đạo xa hơn Sao Hải Vương) khoảng cách lớn khác. Việc đó gợi ý rằng có gì đó kéo chúng vào cùng dạng quỹ đạo.
Trujillo cùng với Nathan Kaib ở Đại học Oklahoma đã chạy những giả lập máy tính để thấy sự khác biệt về các quỹ đạo của hành tinh X được giả định tác động lên quỹ đạo của 2015 GT387. Các giả lập này đưa vào một hành tinh có khối lượng dạng siêu Trái Đất (những hành tinh có khối lượng lớn hơn Trái Đất nhưng nhỏ hơn các hành tinh khổng lồ của Hệ Mặt Trời) ở khoảng cách vài trăm AU và có quỹ đạo rất dẹt - giống như Hành tinh thứ Chín mà Konstantin Batygin và Michael Brown ở Caltech đã đề xuất hồi năm 2016, dựa trên nghiên cứu trước đó của Sheppard và Trujillo.
Hầu hết các giả lập cho thấy không chỉ quỹ đạo của 2015 GT387 có sự ổn định trong lịch sử Hệ Mặt Trời, nó còn chịu ảnh hưởng của hành tinh X giả định, khiến nó không thể lại gần các hành tinh lớn. Ảnh hưởng hấp dẫn này có thể giải thích việc tại sao những thiên thể xa nhất trong Hệ Mặt Trời của chúng ta có quỹ đạo tương tự nhau. Những quỹ đạo này giữ chúng không bao giờ tới quá gần hành tinh đang được giả định, giống như Pluto không bao giờ tới quá gần Sao Hải Vương mặc dù quỹ đạo của chúng cắt nhau.
"ĐIều khiến cho kết quả thu được này thực sự hấp dẫn là hành tinh X dường như tác động lên 2015 GT387 theo cùng một cách với tất cả những thiên thể cực xa khác của Hệ Mặt Trời. Những giả lập này không chứng minh rằng có một hành tinh lớn khác trong Hệ Mặt Trời chúng ta, nhưng chúng là bằng chứng rõ hơn rằng có gì đó rất lớn ở ngoài đó," Trujillo kết luận.
Bryan
Theo Space Daily
