Với sự trang bị của một "đèn lồng quang tử" mới, các nhà thiên văn đã phát hiện một đĩa khí bất đối xứng ngoài dự đoán xoáy quanh sao Beta Canis Minoris, cách Trái Đất khoảng 162 năm ánh sáng. Họ cho rằng công nghệ này có thể cải thiện mạnh mẽ và thậm chí cách mạng hóa năng lực quan sát của các kính thiên văn mặt đất.
Beta Canis Minoris (còn có tên là Gomeisa) có khối lượng khoảng gấp 3,5 lần Mặt Trời và nằm cách Trái Đất xấp xỉ 162 năm ánh sáng trong chòm sao Canis Minor (Chó Nhỏ) - nó có thể được nhìn thấy bằng mắt thường vào ban đêm. Dù ở tương đối gần Trái Đất, các nhà nghiên cứu vẫn chưa biết nhiều về nó. Các nghiên cứu trước đây gợi ý rằng đây là một hệ sao kép gần, gồm hai sao nhỏ hơn có quỹ đạo quanh nhau ở khoảng cách cực kỳ sít sao - nhưng điều này vẫn chưa được xác nhận.
Trong một nghiên cứu mới công bố ngày 22 tháng 10 năm 2025 trên The Astrophysical Journal Letters, các nhà nghiên cứu đã sử dụng thiết bị đèn lồng quang tử (photonic lantern) gắn lên Kính thiên văn Subaru trên đỉnh Mauna Kea ở Hawaii, để chụp ảnh ngôi sao bí ẩn này. Kết quả cho thấy đĩa khí hydro xoáy quanh ngôi sao không đối xứng như kỳ vọng - điều có thể là bằng chứng bổ sung rằng đây là một hệ hai sao.
Đèn quang tử được gắn vào Kính thiên văn Subaru (bên trái) trên đỉnh Mauna Kea ở Hawaii. (Nguồn ảnh: Julie Thurston Photography qua Getty Images).
"Chúng tôi không ngờ sẽ phát hiện một bất đối xứng như vậy, và đó sẽ là nhiệm vụ cho các nhà vật lý thiên văn mô hình hóa các hệ này nhằm giải thích vì sao nó xuất hiện," tác giả chính Yoo Jung Kim, nghiên cứu sinh tiến sĩ tại Đại học California, Los Angeles, cho biết trong một thông cáo.
Nhưng điều khiến nhóm nghiên cứu phấn khích hơn cả là thiết bị mới đã đạt mức độ chi tiết cao như vậy ngay trong lần sử dụng đầu tiên. Họ tin rằng thiết bị nhỏ gọn này đã ghi nhận "phép đo sắc nét nhất từ trước đến nay về đĩa bao quanh một ngôi sao" mà một kính thiên văn mặt đất đơn lẻ từng đạt được.
Đèn quang tử có thể gắn vào hầu như bất kỳ kính thiên văn quang học nào thuộc các đài quan sát. Nó hoạt động bằng cách thu nhận ánh sáng từ một đối tượng và tách thành các sợi riêng lẻ - "tựa như tách một hợp âm thành từng nốt nhạc riêng" - theo mô tả của các nhà nghiên cứu trong thông cáo. Mỗi sợi sau đó tiếp tục được phân tách theo bước sóng (giống như các màu trong cầu vồng) trước khi mọi mảnh thông tin riêng rẽ được tổ hợp lại bằng phần mềm máy tính chuyên dụng.
Quy trình này cho phép các nhà thiên văn phần nào vượt qua một giới hạn lớn của quan sát quang học (gọi là giới hạn nhiễu xạ) vốn do các dao động tinh vi xảy ra trên nhiều bước sóng khi ánh sáng đi qua khí quyển Trái Đất. Với thiết bị mới, các nhà nghiên cứu có thể thấy "những chi tiết tinh tế vốn bị mất đi," Kim nói.
Đèn lồng quang tử là một thiết bị nhỏ có thể được bổ sung vào các thiết bị trên các kính thiên văn cỡ lớn. Đường màu vàng ở ảnh bên phải biểu diễn ánh sáng đi vào thiết bị. (Nguồn ảnh: Sébastien Vievard, Đại học Hawaii tại Manoa).
Trong trường hợp này, thiết bị đã giúp nhóm nghiên cứu đo chính xác hơn những biến thiên màu sắc tinh vi trong đĩa khí của ngôi sao do hiệu ứng Doppler (sự thay đổi tần số của sóng do chuyển động tương đối giữa nguồn phát và người quan sát). Một nửa đĩa ngả xanh vì nó đang xoay về phía chúng ta, trong khi nửa kia ngả đỏ hơn vì đang xoay ra xa. Tuy nhiên, mức biến đổi màu ở hai phía không khớp hoàn hảo, cho thấy khí không xoay trong một đĩa hoàn toàn đối xứng.
Thông thường, dạng hiểu biết này chỉ có được từ các phương tiện đặt trong không gian (như kính thiên văn không gian James Webb) vốn không chịu tác động của nhiễu loạn khí quyển, hoặc bằng cách chồng ghép nhiều ảnh từ các kính thiên văn mặt đất khác nhau. Tuy vậy, đèn quang tử có thể tăng cường năng lực của một kính thiên văn mặt đất đơn lẻ để đạt kết quả tương đương, theo các nhà nghiên cứu.
"Trong thiên văn học, chi tiết ảnh sắc nét nhất thường đạt được bằng cách liên kết nhiều kính thiên văn với nhau," Kim nói. "Nhưng chúng tôi đã làm điều đó với chỉ một kính thiên văn."
Nhóm hiện sẽ nghiên cứu các đối tượng khác bằng thiết bị mới và gắn nó lên những kính thiên văn khác để xem liệu mức năng lực quan sát tương tự có thể được lặp lại hay không.
"Chúng tôi mới chỉ bắt đầu," đồng tác giả Nemanja Jovanovic, một nhà thiên văn và chuyên gia quang tử tại Caltech, cho biết. "Những khả năng mở ra thực sự đầy hứng khởi."
Nguyễn Đình Nam
Theo Livescience
