Phổ biến các siêu trái đất bên ngoài hệ mặt trời

Một nghiên cứu mới chứng tỏ là các hành tinh lớn hơn trái đất và nhỏ hơn sao Hải vương phổ biến bên ngoài Hệ mặt trời.

Nhóm nghiên cứu quốc tế gồm các nhà thiên văn Trung tâm vật lý thiên văn | Harvard & Smithsonian (CfA) đã thông báo về phát hiện mới: một hành tinh lớn gấp đôi trái đất quay quanh ngôi sao của nó ở khoảng cách xa hơn so với khoảng cách giữa Sao Thổ và mặt trời.

Những kết quả này là một ví dụ về cách các hệ hành tinh có thể khác biệt với hệ mặt trời của chúng ta như thế nào.

“Chúng tôi tìm thấy một ‘siêu trái đất’ – nghĩa là hơn hơn mái nhà của chúng ta nhưng nhỏ hơn sao Hải vương – tại một nơi mà chỉ có những hành tinh lớn gấn hàng nghìn hoặc hàng trăm lần so với trái đất mà chúng ta tìm được trước đây”, theo Weicheng Zang, một người nhận học bổng CfA Fellow. Ông là tác giả đầu của bài báo miêu tả những kết quả này trong ấn phẩm mới nhất của tạp chí Science.

Phát hiện về siêu trái đất mới ở xa này thậm chí còn nhiều ý nghĩa hơn bởi vì nó là một phần của một nghiên cứu lớn. Bằng việc đo đạ các khối lượng của nhiều hành tinh liên quan đến các sao vật chủ của chúng, nhóm nghiên cứu đã khám phá ra thông tin mới về các quần thể hành tinh khắp dải Ngân hà.

Nghiên cứu này sử dụng các vi thấu kính, một hiệu ứng mà nơi ánh sáng từ những vật thể ở khoảng cách xa được khuếch đại bằng một vật thể ở giữa như hành tinh. Các vi thấu kính hiệu quả trong việc phát hiện các hành tinh ở khoảng cách xa – xấp xỉ các quỹ đạo của trái đất và sao Thổ – so với các ngôi sao chủ của chúng.

Nghiên cứu của họ thuộc dạng này, tập trung vào số lượng các hành tinh nhiều gấp ba và bao gồm các hành tinh nhỏ hơn gấp tám lần so với các mẫu hành tinh đã tìm được bằng việc sử dụng kỹ thuật vi thấu kính.

Các nhà nghiên cứu sử dụng dữ liệu từ Mạng lưới kính thiên văn vi thấu kính Hàn Quốc (KMTNet). Mạng lưới này bao gồm ba kính viễn vọng ở Chile, Nam Phi và Australia, cho phép giám sát một cách liên tục bầu trời đêm.

“Dữ liệu hiện tại đem lại một gợi ý về cách các hành tinh lạnh hình thành”, giáo sư Shude Mao của ĐH Thanh Hoa và ĐH Westlake, Trung Quốc nói. “Trong vài năm tới, mẫu này sẽ lớn gấp bốn lần và do đó chúng tôi có thể giới hạn cách các hành tinh đó hình thành và tiến hóa hơn nữa bằng dữ liệu của KMTNet”.

Hệ mặt trời của chúng ta bao gồm bốn hành tinh bên trong nhỏ, có nhiều đá (Sao Thủy, sao Kim, Trái đất và sao Hỏa) và bốn hành tinh ngoài lớn đầy khí (sao Mộc, sao Thổ, sao Thiên vương và sao Hải vương). Những cuộc tìm kiếm các ngoại hành tinh, sử dụng các kỹ thuật khác nhau, ví dụ như chuyển tiếp hành tinh từ các kính viễn vọng như Kepler và TESS, vận tốc bán kính để tìm kiếm, đã chứng tỏ là các hệ khác có thể chứa một lượng phong phú các hành tinh ở kích thước nhỏ, vừa, lớn trong những quỹ đạo ngoài của trái đất.

Công trình mới của nhóm nghiên cứu do các nhà nghiên cứu CfA dẫn dắt chứng tỏ là có nhiều hành tinh siêu trái đất cũng phổ biên ở vùng ngoài của các hệ mặt trời.

“Phép đo lường quần thể hành tinh từ các hành tinh lớn hơn trái đất và lớn hơn kích thước sao Mộc và hơn thế nữa chứng tỏ với chúng ta là có vô số các hành tinh, và đặc biệt là siêu trái đất, trong các quỹ đạo ngoài quỹ đạo trái đất trong thiên hà này”, theo đồng tác giả Jennifer Yee của Đài quan sát Vật lý thiên văn Smithsonian, một phần của CfA.

“Kết quả này cho thấy các quỹ đạo giống Jupiter, phần lớn các hệ hành tinh có thể không phải là tấm gương phảm chiếu hệ mặt trời của chúng ta”, theo đồng tác giả Youn Kil Jung của Viện nghiên cứu Khoa học thiên văn và không gian Hàn Quốc, nơi vận hành KMTNet.

Các nhà nghiên cứu cũng tìm kiếm để xác định cách các siêu trái đất tồn tại với số lượng các hành tinh có kích thước tương đương sao Hải vương như thế nào. Nghiên cứu này chứng tỏ là có ít nhất nhiều siêu trái đất như các hành tinh có kích thước tương đương sao Hải vương.

Vũ Lê Anh Nhàn dịch từ Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

Nguồn: https://www.cfa.harvard.edu/news/astronomers-find-far-flung-super-earths-are-not-farfetched