Phát hiện ngoại hành tinh quay quanh ba ngôi sao
Các nhà thiên văn vừa phát hiện một hành tinh thuộc hệ ba ngôi sao qua thiết bị SPHERE trên kính viễn vọng cực lớn của ESO. Hành tinh được đặt tên là HD 131399Ab, nó quay quanh ngôi sao sáng nhất rồi cùng ngôi sao này quay quanh tâm chung với hai sao còn lại của hệ.
Ba ngôi sao này được đặt tên là HD 131399A, HD 131399B và HD 131399C với độ sáng lần lượt giảm dần. Nằm cách chúng ta 320 năm ánh sáng trong chòm sao Centaurus, ngoại hành tinh HD 131399Ab có tuổi đời 16 triệu năm tuổi, điều này làm cho nó trở thành một trong những ngoại hành tinh trẻ nhất từng được phát hiện. Với nhiệt độ khoảng 580°C và khối lượng gấp khoảng 4 lần Sao Mộc, nó cũng là một trong những ngoại hành tinh lạnh nhất và ít khối lượng nhất từng được chụp hình trực tiếp.
Để tách biệt nó khỏi ánh sáng chói chang của ngôi sao chủ, nhóm các nhà thiên văn học ở Đại học Arizona đã sử dụng một hệ thống quang học tương thích cho việc nhận hình ảnh sắc nét cùng hỗ trợ với SPHERE – công cụ lọc ánh sáng từ ngôi sao chủ, tương tự như đĩa chặn Mặt Trời để nhìn rõ quầng hào quang bên ngoài.
Hệ thống quang học hỗ trợ cùng làm việc với SPHERE đã chụp hình được khu vực xung quanh các ngôi sao trong ánh sáng hồng ngoại phân cực, rồi thực hiện cho các ngoại hành tinh giả định xuất hiện rõ ràng và tránh được khỏi ánh sáng chói của các ngôi sao.
Ngoại hành tinh HD 131399Ab không giống như bất kỳ ngoại hành tinh nào đã từng được khám phá trước đây, quỹ đạo của nó quanh sao sáng nhất trong ba ngôi sao là lớn nhất trong quỹ đạo của các ngoại hành tinh hệ đa sao. Hầu hết các ngoại hành tinh thuộc hệ đa sao sẽ có quỹ đạo không ổn định, vì lực hấp dẫn từ những ngôi sao tác động lên hành tinh là khác nhau. Tuy nhiên, ngoại hành tinh này vẫn giữ được quỹ đạo ổn định thay vì phải bị văng ra khỏi hệ sao. Giờ đây các nhà khoa học nghĩ rằng, những ngoại hành tinh quay quanh hệ đa sao là phổ biến hơn so với suy nghĩ trước đây.
HD 131399Ab quay quanh sao HD 131399A, ngôi sao này ước tính có khối lượng lớn hơn 80% so với Mặt Trời. Hai ngôi sao còn lại cách xa nó với khoảng cách gấp 300 lần khoảng cách giữa Trái Đất và Mặt Trời. Vì quỹ đạo quay quanh lẫn nhau của chúng là 550 năm, nên cả ba sẽ cùng nhau xuất hiện trên bầu trời để tạo cảnh tượng bình minh hoặc hoàng hôn mỗi ngày trên hành tinh kia.
Các hành tinh ngoài hệ Mặt Trời mà quay quanh nhiều ngôi sao được sự quan tâm đặc biệt của các nhà khoa học, vì chúng cung cấp một thí dụ về cơ chế hình thành hành tinh trong những trường hợp khắc nghiệt hơn.
Vào năm 2011, các nhà thiên văn lần đầu phát hiện ngoại hành tinh Kepler-16b quay quanh hệ hai ngôi sao. Giờ đây chúng ta đã phát hiện được hệ ba sao. Hệ đa sao đã trở nên phổ biến, có lẽ hệ đa hành tinh cũng sẽ không hiếm trong vũ trụ này.
 |
| Hình ảnh mô phỏng quỹ đạo của ngoại hành tinh HD 131399Ab (đường màu đỏ) quanh ngôi sao sáng nhất, và ngôi sao sáng nhất quay một tâm chung với hai ngôi sao còn lại. Credit: ESO. |
Ba ngôi sao này được đặt tên là HD 131399A, HD 131399B và HD 131399C với độ sáng lần lượt giảm dần. Nằm cách chúng ta 320 năm ánh sáng trong chòm sao Centaurus, ngoại hành tinh HD 131399Ab có tuổi đời 16 triệu năm tuổi, điều này làm cho nó trở thành một trong những ngoại hành tinh trẻ nhất từng được phát hiện. Với nhiệt độ khoảng 580°C và khối lượng gấp khoảng 4 lần Sao Mộc, nó cũng là một trong những ngoại hành tinh lạnh nhất và ít khối lượng nhất từng được chụp hình trực tiếp.
Để tách biệt nó khỏi ánh sáng chói chang của ngôi sao chủ, nhóm các nhà thiên văn học ở Đại học Arizona đã sử dụng một hệ thống quang học tương thích cho việc nhận hình ảnh sắc nét cùng hỗ trợ với SPHERE – công cụ lọc ánh sáng từ ngôi sao chủ, tương tự như đĩa chặn Mặt Trời để nhìn rõ quầng hào quang bên ngoài.
Hệ thống quang học hỗ trợ cùng làm việc với SPHERE đã chụp hình được khu vực xung quanh các ngôi sao trong ánh sáng hồng ngoại phân cực, rồi thực hiện cho các ngoại hành tinh giả định xuất hiện rõ ràng và tránh được khỏi ánh sáng chói của các ngôi sao.
 |
| Hình ảnh chụp cho thấy ngoại hành tinh HD 131399Ab trong hệ ba sao. Hình ảnh này được chụp qua thiết bị SPHERE, đây là hình ảnh ngoại hành tinh đầu tiên chụp bởi thiết bị này, và cũng là một trong số rất ít hình ảnh chụp trực tiếp ngoại hành tinh. Hình ảnh này được ghép lại từ hai lần quan sát riêng biệt. Trên thực tế thì ngoại hành tinh này chìm đắm trong ánh sáng chói chang của ngôi sao chủ và sẽ mờ hơn. Credit: ESO/K. Wagner et al. |
Ngoại hành tinh HD 131399Ab không giống như bất kỳ ngoại hành tinh nào đã từng được khám phá trước đây, quỹ đạo của nó quanh sao sáng nhất trong ba ngôi sao là lớn nhất trong quỹ đạo của các ngoại hành tinh hệ đa sao. Hầu hết các ngoại hành tinh thuộc hệ đa sao sẽ có quỹ đạo không ổn định, vì lực hấp dẫn từ những ngôi sao tác động lên hành tinh là khác nhau. Tuy nhiên, ngoại hành tinh này vẫn giữ được quỹ đạo ổn định thay vì phải bị văng ra khỏi hệ sao. Giờ đây các nhà khoa học nghĩ rằng, những ngoại hành tinh quay quanh hệ đa sao là phổ biến hơn so với suy nghĩ trước đây.
HD 131399Ab quay quanh sao HD 131399A, ngôi sao này ước tính có khối lượng lớn hơn 80% so với Mặt Trời. Hai ngôi sao còn lại cách xa nó với khoảng cách gấp 300 lần khoảng cách giữa Trái Đất và Mặt Trời. Vì quỹ đạo quay quanh lẫn nhau của chúng là 550 năm, nên cả ba sẽ cùng nhau xuất hiện trên bầu trời để tạo cảnh tượng bình minh hoặc hoàng hôn mỗi ngày trên hành tinh kia.
 |
| Hình ảnh đồ họa cho thấy góc nhìn từ ngoại hành tinh HD 131399Ab về ba ngôi sao trong hệ. Credit: ESO / L. Calcada. |
Các hành tinh ngoài hệ Mặt Trời mà quay quanh nhiều ngôi sao được sự quan tâm đặc biệt của các nhà khoa học, vì chúng cung cấp một thí dụ về cơ chế hình thành hành tinh trong những trường hợp khắc nghiệt hơn.
Vào năm 2011, các nhà thiên văn lần đầu phát hiện ngoại hành tinh Kepler-16b quay quanh hệ hai ngôi sao. Giờ đây chúng ta đã phát hiện được hệ ba sao. Hệ đa sao đã trở nên phổ biến, có lẽ hệ đa hành tinh cũng sẽ không hiếm trong vũ trụ này.
