Năm 2019, các nhà thiên văn đã phát hiện một thứ đáng kinh ngạc trong Hệ Mặt Trời của chúng ta: một sao chổi lang thang tới từ một hệ sao khác, được đặt tên là Borisov. Quả bóng tuyết này di chuyển với vận tốc khoảng 180.000 km/h, đồng thời được xem là sao chổi liên sao đầu tiên và duy nhất từng được con người phát hiện.
Nhưng điều gì sẽ xảy ra nếu những vị khách liên sao này – sao chổi, thiên thạch, tiểu hành tinh và các mảnh vỡ khác từ ngoài Hệ Mặt Trời của chúng ta – xuất hiện nhiều hơn chúng ta nghĩ?
Trong một nghiên cứu mới được công bố mới đây trên Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, hai nhà thiên văn Amir Siraj và Avi Loeb tại Trung tâm Vật lý thiên văn Harvard và Smithsonian (CfA) đưa ra các tính toán mới cho thấy trong mây Oort – một khu vực chứa những mảnh vụn ở vùng xa nhất của Hệ Mặt Trời – có số lượng các thiên thể liên sao nhiều hơn các thiên thể thuộc Hệ Mặt Trời của chúng ta.
“Trước khi tìm thấy sao chổi liên sao đầu tiên, chúng tôi không biết có bao nhiêu thiên thể liên sao trong Hệ Mặt Trời của chúng ta, nhưng lý thuyết về sự hình thành các hệ hành tinh cho thấy rằng đáng lẽ nên có ít những vị khách hơn là những cư dân thường trú,” Siraj – một sinh viên học liên thông từ đại học lên thạc sỹ thuộc Khoa Thiên văn tại đại học Harvard đồng thời là tác giả chính của nghiên cứu – cho biết. “Bây giờ chúng tôi thấy rằng thực tế có thể có nhiều vị khách hơn nữa.”
Siraj chỉ ra rằng các tính toán được thực hiện từ việc sử dụng các kết luận rút ra từ Borisov, gồm khá nhiều những điểm còn nghi ngờ. Nhưng ngay cả sau khi xem xét những điều này thì những vị khách liên sao vẫn được cho là chiếm ưu thế hơn so với các thiên thể có nguồn gốc từ Hệ Mặt Trời.
“Giả sử khi tôi quan sát một đoạn đường sắt dài một dặm trong một ngày và thấy một chiếc ô tô băng qua đoạn đường đó thì tôi có thể cho rằng vào ngày đó tỷ lệ quan sát thấy ô tô băng qua đoạn đường này là một chiếc/ngày/dặm,” Siraj giải thích. “Nhưng nếu tôi có lý do để tin rằng việc quan sát này không phải là một sự kiện xảy ra một lần – chẳng hạn như bằng việc chú ý tới các rào chắn dành cho ô tô – thì tôi có thể phân tích sâu hơn để đưa ra kết luận dựa trên thống kê về tỷ lệ tổng số ô tô băng qua đoạn đường sắt đó.”
Nhưng nếu có rất nhiều vị khách liên sao vậy tại sao chúng ta chỉ từng thấy một trong số đó?
Chúng ta vẫn chưa có công nghệ để nhìn thấy chúng, Siraj cho biết.
Hãy xem xét tới việc mây Oort trải dài ở một vùng cách Mặt Trời của chúng ta khoảng 200 tỷ tới 10 nghìn tỷ dặm – và không giống như các sao, các thiên thể trong mây Oort không tự phát ra ánh sáng của riêng chúng. Chính hai điều đó đã làm cho các mảnh vỡ ở vòng ngoài Hệ Mặt Trời cực kỳ khó nhìn thấy.
Nhà vật lý thiên văn kỳ cựu Matthew Holman, người không tham gia vào nghiên cứu, cho biết các kết quả nghiên cứu rất thú vị do chúng có mối quan hệ mật thiết tới các thiên thể thậm chí còn gần hơn cả mây Oort.
Holman, cựu giám đốc tại Trung tâm Tiểu hành tinh (MPC) của CfA – nơi theo dõi hoạt động của các sao chổi, tiểu hành tinh và các mảnh vụn khác trong Hệ Mặt Trời – cho biết: “Các kết quả này cho thấy có rất nhiều thiên thể liên sao và thiên thể trong mây Oort nằm ở vị trí tương đối gần Mặt Trời hơn cả Sao Thổ.”
“Khi nghiên cứu dữ liệu về tiểu hành tinh trong khu vực đó, câu hỏi đặt ra là: có tiểu hành tinh nào tới từ vùng liên sao mà chúng ta không phát hiện ra trước đây hay không?” Ông hỏi.
Holman giải thích rằng có một số tiểu hành tinh được phát hiện nhưng không được quan sát hoặc theo dõi qua các năm. “Chúng tôi nghĩ rằng chúng là các tiểu hành tinh nhưng sau đó đã bỏ qua mà không có quan sát kỹ lưỡng.”
Loeb – đồng tác giả nghiên cứu và là giáo sư ngành thiên văn học tại đại học Harvard – cho biết thêm: “Sẽ rất hiếm có các thiên thể liên sao trong khu vực các hành tinh của Hệ Mặt Trời, nhưng kết quả thu được cho thấy rõ ràng số lượng các thiên thể này còn nhiều hơn vật chất của Hệ Mặt Trời trong vùng tối của mây Oort.”
Các quan sát với công nghệ thế hệ sau có thể giúp nhóm xác nhận lại kết quả này.
Siraj cho biết việc phóng đài quan sát Vera C. Rubin dự kiến vào năm 2022 sẽ “mở rộng cho những tìm kiếm trước đây về các thiên thể liên sao có cấu tạo từ nước” và hy vọng sẽ giúp phát hiện thêm nhiều vị khách nữa như Borisov.
Tàu khảo sát che khuất tự động ở quỹ đạo xa hơn Sao Hải Vương (TAOS II) được thiết kế đặc biệt nhằm để tìm ra các sao chổi ở vùng xa của Hệ Mặt Trời cũng như có thể phát hiện một trong những vị khách ghé thăm này. TAOS II có thể hoạt động vào đầu năm nay.
Siraj cho biết số lượng nhiều các thiên thể liên sao trong mây Oort cho thấy có nhiều mảnh vỡ còn sót lại từ quá trình hình thành các hệ hành tinh hơn chúng ta tưởng.
“Phát hiện của chúng tôi cho thấy các thiên thể liên sao có thể tạo ra ràng buộc thú vị đối với các quá trình hình thành hệ hành tinh, do số lượng nhiều này cần một khối vật chất đáng kể được đẩy ra dưới dạng các hành tinh,” Siraj cho biết. “Cùng với những nghiên cứu quan sát về các đĩa tiền hành tinh và các phương pháp tiếp cận tính toán đối với sự hình thành hành tinh, nghiên cứu về các thiên thể liên sao có thể giúp chúng ta mở khóa bí mật về cách mà hệ hành tinh của chúng ta và những hành tinh khác hình thành.”
Hồng Anh
Theo Science daily
