“Astronomers directly image massive exoplanet in a revolutionary approach” – “Các nhà thiên văn hình ảnh trực tiếp hành tinh ngoài hệ Mặt Trời khổng lồ bằng phương pháp cách mạng”

Trong nhiều thế kỷ, các nhà thiên văn học đã bị hấp dẫn bởi khái niệm khám phá các ngoại hành tinh – những hành tinh bên ngoài Hệ Mặt trời của chúng ta. Cho đến nay, các nhà thiên văn học đã phát hiện ra hơn 5.300 trong số chúng với những khám phá mới đang đến với một tốc độ đáng kinh ngạc.

Trong nỗ lực tìm kiếm thực thể khó nắm bắt này, hai kỹ thuật chính đã xuất hiện: gián tiếp và trực tiếp. Mặc dù các phương tiện gián tiếp đã được áp dụng trong lịch sử, nhưng các phương pháp chụp ảnh trực tiếp gần đây sử dụng đài quan sát không gian Gaia đã mang lại những khả năng hấp dẫn.

Các phương pháp gián tiếp suy ra sự tồn tại của các ngoại hành tinh bằng cách nghiên cứu tác động của chúng lên các ngôi sao mẹ của chúng. Những hiệu ứng này bao gồm sự dao động về vị trí hoặc độ sáng, cho thấy sự hiện diện của các hành tinh quay quanh ngôi sao. Phương pháp này đã rất thành công, với hầu hết các ngoại hành tinh được các nhà thiên văn học phát hiện bằng phương pháp này.

Mặt khác, hình ảnh trực tiếp liên quan đến việc thực sự nhìn vào hành tinh thông qua kính viễn vọng như Đài thiên văn Hubble hoặc Keck. Kỹ thuật này cung cấp thông tin như thành phần của bầu khí quyển xung quanh hành tinh và nhiệt độ của nó nhưng cấp bách hơn vì nhu cầu về hành tinh này lớn hơn nhiều so với Sao Mộc, hành tinh lớn nhất trong Hệ Mặt trời của chúng ta và cách xa ngôi sao mẹ của nó. . Cho đến nay, chỉ có khoảng 20 ngoại hành tinh được chụp bằng hình ảnh trực tiếp.

Ngoại hành tinh lớn gấp 15 lần sao Mộc

Tuy nhiên, một nhóm các nhà thiên văn học quốc tế đã có thể phát hiện ra một ngoại hành tinh khác bằng cách sử dụng kết hợp cả hai. Cả nhóm sử dụng sứ mệnh Gaia để tìm những ngôi sao “lắc lư” trên bầu trời. Sau đó, họ khai thác Danh mục Gia tốc Hipparcos-Gaia, một cơ sở dữ liệu kết hợp dữ liệu từ sứ mệnh lập bản đồ sao Gaia, cung cấp đường cơ sở 25 năm để so sánh vị trí chính xác của các ngôi sao, được gọi là đo sao.

Sử dụng cơ sở dữ liệu này, các nhà thiên văn học đã quan sát thấy một số ngôi sao dường như thay đổi vị trí trên bầu trời đêm theo cách cho thấy sự hiện diện của một hành tinh khổng lồ quay quanh mỗi ngôi sao. Sau đó, họ đã triển khai Kính thiên văn Subaru trên Mauna Kea, Hawaii và thu thập dữ liệu bằng thiết bị Quang học thích ứng cực cao của Subaru Coronagraphic (SCExAO) kết hợp với thiết bị Máy quang phổ và Máy ảnh quang phổ độ phân giải cao (CHARIS) của Coronagraphic.

Kết quả là việc phát hiện ra HIP 99770 b, nằm cách chúng ta khoảng 132 năm ánh sáng. Hành tinh này có khối lượng gấp 15 lần Sao Mộc và quay quanh một ngôi sao nặng gần gấp đôi Mặt trời.

“(Những phát hiện) cho thấy rằng các phương pháp gián tiếp nhạy cảm với lực hấp dẫn của một hành tinh có thể cho bạn biết nơi cần tìm và thời điểm thích hợp để tìm kiếm hình ảnh trực tiếp”, Thayne Currie, tác giả chính của nghiên cứu, có trụ sở tại Đài quan sát Thiên văn Quốc gia Nhật Bản, cho biết. Hilo.Hawaii và Đại học Texas-San Antonio. “Vì vậy, tôi nghĩ điều đó rất thú vị.”

Mặc dù quỹ đạo của hành tinh này lớn hơn gấp ba lần so với quỹ đạo của Sao Mộc quanh Mặt trời, nhưng nó nhận được lượng ánh sáng gần như tương đương vì ngôi sao chủ của nó sáng hơn nhiều so với Mặt trời.

Currie nói: “Đây là một cuộc thử nghiệm cho loại chiến lược mà chúng ta cần để có thể chụp ảnh Trái đất.

Phương pháp mới được phát triển này sử dụng phép đo sao để xác định các ngôi sao với các hành tinh có khả năng làm tăng đáng kể số lượng ngoại hành tinh được chụp ảnh trực tiếp. Thay vì nhắm mục tiêu một cách mù quáng vào các ngôi sao, giờ đây các nhà thiên văn học có thể tập trung tìm kiếm vào những ngôi sao có nhiều khả năng có hành tinh hơn, tăng cơ hội thành công.