Các nhà thiên văn giải mã hoạt động "nuôi" sao chủ của các hành tinh nhỏ vây quanh
Qua hoạt động quan sát bằng kính thiên văn vô tuyến tối tân Atacama Large Millimeter Array (ALMA) đặt tại miền bắc Chile, các nhà thiên văn học đã vừa giải đáp một bí ẩn tồn tại lâu nay trong quá trình hình thành hệ Mặt Trời.
Đó là các hành tinh cơ bản (protoplanet) hình thành xung quanh một ngôi sao trẻ có thể sử dụng chính lực hút hấp dẫn của chúng để bắn vật chất theo hướng của sao chủ, qua đó tiếp thêm nhiên liệu cho quá trình phát triển của ngôi sao này.
Khi một ngôi sao mới được hình thành, các đám mây khí và bụi xung quanh có khối lượng rất lớn sẽ từ từ quay quanh ngôi sao, tạo ra một hình dạng giống chiếc đĩa dẹt. Chiếc đĩa này không đồng nhất và qua hàng trăm triệu năm, vật chất bắt đầu bám kết với nhau, tạo ra lực hút hấp dẫn ngày một mạnh hơn khi mật độ vật chất trở nên tập trung hơn. Một số khối vật chất thậm chí sẽ phát triển thành các hành tinh đầy đủ quay quanh ngôi sao chủ.
Trong lúc thu thập tất cả các vật chất lân cận, những hành tinh nhỏ nói trên sẽ tạo nên một khoảng trống lớn giữa chúng và ngôi sao chủ, phân chia phần bụi và khí bao quanh thành một lớp đĩa nhỏ bên trong, nằm gần ngôi sao chủ và lớp đĩa có khối lượng cực lớn nằm bên ngoài. Trên lý thuyết, khoảng cách này đủ lớn để ngăn ngôi sao trẻ "tăng cân" (hút thêm vật chất để tăng thêm khối lượng) và giảm đáng kể vòng đời. Tuy nhiên, những gì quan sát được qua ALMA cho thấy đây chỉ là một giả thuyết: mặc dù khoảng cách giữa ngôi sao và vật chất có thể gây trở ngại trong việc tiếp thêm nhiên liệu cho quá trình hình thành nhưng các ngôi sao vẫn có thể tìm cách tiếp cận và thu thập vật chất. Vậy chúng đã làm điều đó như thế nào?
Bằng việc quan sát cặn kẽ HD 142527 - một hệ mặt trời non trẻ cách Trái Đất khoảng 450 năm ánh sáng, một nhóm các nhà thiên văn quốc tế do Simon Casassus thuộc đại học Chile dẫn đầu tin rằng cuối cùng thì họ cũng đã tìm ra câu trả lời cho câu hỏi trên.
Trong hệ mặt trời đang hình thành này, các dòng khí dày đặc che phủ các hành tinh khi quan sát trực tiếp. Theo các nhà khoa học, khí đang được thu thập từ lớp đĩa lớn bên ngoài và được kéo vào trong bởi trường hấp dẫn của các hành tinh. Một điều thú vị là mặc dù phần lớn khí và bụi được hút vào trong nhưng chúng không cung cấp cho hoạt động phát triển của bản thân các hành tinh này mà thay vào đó, vật chất được đẩy ngược vào lớp đĩa trong để "nuôi lớn" ngôi sao chủ.
Dựa trên hệ mặt trời đang quan sát, Casassus và các cộng sự đã tính toán rằng nếu không có các dòng khí được nạp bởi các hành tinh cơ bản, lớp đĩa bên trong có thể sẽ tan biến trong vòng chưa đến 1 năm. Thay vào đó, lượng khí cực lớn được phân phối bởi các hành tinh cơ bản bên ngoài có thể duy trì lớp đĩa này và tiếp nhiên liệu cho quá trình hình thành của ngôi sao chủ.
Phát hiện của Casassus cùng các công sự không thể không nhắc đến sự hỗ trợ đắc lực của kính thiên văn ALMA - công trình được hợp tác xây dựng giữa châu Âu, Bắc Mỹ, châu Á và Công hòa Chile. Một khi được xây dựng hoàn tất vào cuối năm nay, kính thiên văn ALMA sẽ bắt đầu công việc ghi lại chi tết về những ngôi sao và thiên hà đầu tiên trong vũ trụ, nghiên cứu vùng trung tâm dãi ngân hà của chúng ta và trực tiếp ảnh hóa quy trình hình thành của các hành tinh.
Theo: Gizmag
