Hệ thống mặt trời xung quanh đôi sao – Phát hiện thêm hệ thống “Tatooine” thứ hai trong lịch sử.

Hệ thống tuần hoàn TOI-1338 với hai ngôi sao đang tạo thành một nhị phân che khuất, tạo ra hình minh họa cho một nghệ sĩ đầy ấn tượng. Trong hệ mặt trời của chúng ta, các hành tinh quay quanh một ngôi sao, nhưng đôi khi, các hành tinh quay quanh hai ngôi sao. Đây được gọi là hệ thống tuần hoàn, và nó khá hiếm. Các nhà thiên văn học đã thực hiện một cái thứ hai trong TOI-1338, được phát hiện bởi kính viễn vọng không gian TESS của NASA. Nhóm BEBOP đã theo dõi hệ thống này bằng phương pháp phát hiện khác vào thời điểm đó, được gọi là phương pháp Doppler. Các hành tinh được sinh ra trong các đĩa vật chất bao quanh các ngôi sao trẻ, nhưng trong trường hợp hình học quỹ đạo, đĩa bao quanh cả hai ngôi sao. Việc xác định vị trí và điều kiện hình thành hành tinh trong hệ thống tuần hoàn dễ dàng hơn so với một ngôi sao đơn lẻ như Mặt trời.
Trong hệ mặt trời của chúng ta, các hành tinh quay quanh một ngôi sao — Mặt trời. Đó là tất cả tốt và tốt, nhưng đôi khi, các hành tinh quay quanh hai ngôi sao. Đây được gọi là hệ thống tuần hoàn, và nó khá hiếm. Cho đến nay, các nhà thiên văn học chỉ tìm thấy một hệ thống như vậy. Bây giờ, một nhóm các nhà thiên văn học quốc tế đã thực hiện một cái thứ hai.
blues hành tinh
Hệ thống tuần hoàn đã được phổ biến bởi nhượng quyền thương mại Star Wars. Trong Chiến tranh giữa các vì sao, Tatooine, thế giới quê hương của Anakin và Luke Skywalker, quay quanh hai ngôi sao.
Các nhà thiên văn học đã đặt tên cho hành tinh này là BEBOP-1c, theo sáng kiến của Sáng kiến Các hành tinh quay quanh quỹ đạo (BEBOP). Có thể có một tài liệu tham khảo văn hóa ẩn khác ở đây, vì Cowboy Bebop là một trong những tác phẩm anime khoa học viễn tưởng nổi tiếng nhất.
Đặt văn hóa sang một bên, hệ thống mà BEBOP-1c cư trú được gọi là TOI-1338. Nó chỉ đánh dấu hệ thống tuần hoàn thứ hai mà chúng tôi đã tìm thấy.
Năm 2020, sử dụng dữ liệu từ kính viễn vọng không gian TESS của NASA, các nhà khoa học đã phát hiện ra hành tinh TOI-1338b trong cùng một hệ thống. Những hành tinh này được xác định bằng phương pháp vận chuyển. Khi một hành tinh đi qua phía trước một ngôi sao, nó sẽ làm cho độ sáng của ngôi sao đó giảm đi một chút. Nhưng có những hạn chế đối với các phương thức vận chuyển.
“Phương pháp vận chuyển cho phép chúng tôi đo kích thước của TOI-1338b, nhưng không đo được khối lượng của nó, thông số cơ bản nhất của hành tinh”, tác giả chính Matthew Standing, nhà nghiên cứu tại Đại học Mở cho biết.
Nhóm BEBOP đã theo dõi hệ thống này bằng một phương pháp phát hiện khác vào thời điểm đó, được gọi là phương pháp Doppler.
Doppler và khối lượng
Phương pháp này, còn được gọi là phương pháp lắc lư, hoặc phương pháp vận tốc xuyên tâm, dựa vào việc đo vận tốc của ngôi sao một cách chính xác. Các hành tinh quay quanh ngôi sao có thể ảnh hưởng đến vận tốc này. Bằng cách đo các tinh chỉnh nhỏ, các nhà nghiên cứu có thể phát hiện các hành tinh và ước tính khối lượng của hành tinh. Đây cũng chính là phương pháp đã dẫn đến việc phát hiện ra ngoại hành tinh đầu tiên, nhờ đó Michel Mayor và Didier Queloz đã nhận được giải Nobel Vật lý năm 2019.
Được trang bị các thiết bị tối tân trên một kính thiên văn đặt tại sa mạc Atacama của Chile, nhóm nghiên cứu nhằm mục đích xác định khối lượng của các hành tinh được TESS tìm thấy. Bất chấp nhiều năm nỗ lực, nỗ lực của họ đã thất bại. Tuy nhiên, họ đã có một khám phá bất ngờ—hành tinh thứ hai, BEBOP-1c, và đã đo được khối lượng của nó.
“BEBOP-1c có chu kỳ quỹ đạo là 215 ngày và khối lượng gấp 65 lần Trái đất, nhỏ hơn khoảng 5 lần so với khối lượng của Sao Mộc,” Standing cho biết. “Đây là một hệ thống khó xác nhận và các quan sát của chúng tôi đã bị gián đoạn do đợt bùng phát COVID khi kính viễn vọng ở Chile bị đóng cửa trong sáu tháng trong một phần quan trọng của quỹ đạo hành tinh. Phần quỹ đạo này chỉ có thể được nhìn thấy lại vào năm ngoái, khi chúng tôi hoàn thành việc phát hiện.”
Nhiều hình xăm đang chờ khám phá
Hiện tại, các nhà thiên văn mới chỉ tìm thấy hai hành tinh quanh hệ quỹ đạo TOI-1338/BEBOP-1. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu tin rằng có thể còn nhiều khám phá khác đang chờ đợi thông qua những quan sát tương tự.
Các hành tinh quỹ đạo, mặc dù hiếm gặp, nhưng đóng một vai trò quan trọng trong việc tìm hiểu sự hình thành hành tinh.
Lalitha Sairam, nhà nghiên cứu tại Đại học Birmingham và là tác giả thứ hai của nghiên cứu cho biết: “Các hành tinh được sinh ra trong các đĩa vật chất bao quanh các ngôi sao trẻ, nơi khối lượng dần dần tích tụ thành các hành tinh. “Trong trường hợp hình học quỹ đạo, đĩa bao quanh cả hai ngôi sao. Khi hai ngôi sao quay quanh nhau, chúng hoạt động giống như những mái chèo khổng lồ làm xáo trộn đĩa gần nó và ngăn cản sự hình thành của các hành tinh ngoại trừ những vùng yên tĩnh và xa xôi của hệ nhị phân. Việc xác định vị trí và điều kiện hình thành hành tinh trong hệ thống tuần hoàn dễ dàng hơn so với một ngôi sao đơn lẻ như Mặt trời”.
Mặc dù vẫn chưa xác định được kích thước của BEBOP-1c nhưng khối lượng của nó đã được xác định. Các nhà nghiên cứu hiện có kế hoạch sử dụng phương pháp vận chuyển để đo kích thước của nó.
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí thiên văn tự nhiên.