Phát hiện ngoại hành tinh sơ sinh thách thức mô hình tiến hóa vũ trụ

Các nhà thiên văn học vừa xác định một hành tinh non trẻ có tốc độ hình thành đi ngược lại mọi mô hình tiến hóa vũ trụ truyền thống, mở ra góc nhìn mới về quá trình hình thành các hệ sao.

Phát hiện ngoại hành tinh dạng Sao Mộc trẻ nhất

Trong nhận thức phổ quát của ngành vật lý thiên văn, sự hình thành của một thiên thể luôn là một quá trình kéo dài hàng triệu năm. Để một phôi thai hành tinh tích tụ đủ vật chất trong đĩa bụi và khí nhằm đạt tới kích thước khổng lồ, các mô hình tính toán truyền thống luôn đòi hỏi khoảng thời gian từ bốn đến năm triệu năm. Tuy nhiên, sự xuất hiện của thiên thể Elias 2-24 b đã phá vỡ thước đo thời gian đó.

Hành tinh này tọa lạc tại chòm sao Xà Phu, cách Trái Đất khoảng 450 năm ánh sáng. Dựa trên dữ liệu lưu trữ do NASA tài trợ, giới thiên văn quốc tế xác nhận đây là hành tinh dạng Sao Mộc trẻ nhất từng được ghi nhận với niên đại dưới một triệu năm tuổi. Thiên thể này vẫn nằm trong đĩa tiền hành tinh, cấu trúc bụi và khí đóng vai trò cung cấp dưỡng chất liên tục cho quá trình tăng trưởng.

Quá trình xác định danh tính và thách thức lý thuyết

Mặc dù có khối lượng tiệm cận Sao Mộc, Elias 2-24 b vẫn đang trong giai đoạn tăng trưởng mạnh, hút lượng vật chất tương đương một phần triệu khối lượng Sao Mộc mỗi năm để bồi tụ bầu khí quyển. Lực hút của nó đã quét sạch một khoảng trống rộng 30 đơn vị thiên văn trên đĩa khí bụi. Hành trình xác định danh tính kéo dài một thập kỷ do mâu thuẫn với lý thuyết hiện hành, bởi một hành tinh ở khoảng cách 55 đơn vị thiên văn không thể đạt kích thước lớn trong thời gian ngắn.

Nút thắt được tháo gỡ khi nhóm nghiên cứu do tiến sĩ Andrea Bernardi dẫn đầu rà soát dữ liệu từ Đài quan sát Keck các năm 2018 và 2020. Sử dụng thiết bị chụp hào quang xoáy và thuật toán phân tích chuyển động, họ xác nhận vệt sáng dịch chuyển đồng bộ với định tinh chủ Elias 2-24, một ngôi sao trẻ loại K thuộc vùng hình thành sao Rho Ophiuchi.

Ý nghĩa đối với nghiên cứu thiên văn học hiện đại

Vị trí của Elias 2-24 b cách sao mẹ 55 đơn vị thiên văn, gần gấp đôi khoảng cách từ Sao Hải Vương đến Mặt Trời. Khác với phần lớn trong số 6.000 ngoại hành tinh được phát hiện gián tiếp, thiên thể này được ghi nhận trực tiếp bằng hình ảnh khi vẫn là một phôi thai đang lớn. Tốc độ sinh trưởng kỳ dị này là đòn giáng mạnh vào thuyết bồi tụ lõi kinh điển, buộc giới khoa học phải xem xét lại các công thức tính toán tiến hóa vũ trụ.

Công trình cung cấp dữ liệu thực nghiệm để hiệu chỉnh các mô hình vật lý thiên văn về khối lượng, nhiệt độ và độ sáng của hành tinh non trẻ, đồng thời giúp nhân loại quan sát bức tranh tương đồng với Hệ Mặt Trời thuở sơ khai. Sự hỗ trợ từ các công nghệ cản sáng thế hệ mới trên các kính viễn vọng không gian hứa hẹn sẽ mang lại nhiều phát hiện mới về các vườn ươm hành tinh trong tương lai.