Sau ba mươi năm phát hiện ra sao lùn nâu Gliese 229B, các khoa học gia quan sát lại và nhận ra rằng đó không phải là một sao lùn nâu mà là hai sao lùn nâu quay quanh nhau, gọi là hệ sao đôi. (Nguồn: Chụp lại từ YouTube)
Vào năm 1995, các nhà thiên văn học đã lần đầu tiên xác nhận sự tồn tại của một sao lùn nâu (brown dwarf). Đây là một thiên thể có kích thước quá nhỏ để trở thành một ngôi sao, nhưng lại quá lớn để là hành tinh. Nhưng câu chuyện vẫn chưa dừng lại ở đó.
Mới đây, các nhà nghiên cứu đã quan sát lại và phát hiện rằng sao lùn nâu này thực chất không phải là một ngôi sao lùn nâu đơn lẻ, mà là hai sao lùn nâu đang quay quanh nhau ở khoảng cách rất gần. Đồng thời, hai sao lùn nâu này lại đang quay quanh một ngôi sao nhỏ.
Phát hiện được ghi nhận trong hai nghiên cứu mới sử dụng các thiên văn kính ở Chile và Hawaii.
Hai sao lùn nâu này bị ràng buộc với nhau bởi lực hấp dẫn, tạo thành một hệ sao đôi (binary system), tức là hai ngôi sao quay quanh nhau. Do đó, sao lùn nâu từng được phát hiện ba thập niên trước và gọi là Gliese 229B, nay được đổi tên lại thành Gliese 229Ba và Gliese 229Bb. So với Mộc tinh (ngôi sao lớn nhất trong Thái dương hệ), thì Gliese 229Ba có khối lượng lớn gấp 38 lần, còn Gliese 229Bb thì gấp 34 lần.
Cặp sao lùn nâu Gliese 229B nằm trong chòm sao Lepus, cách Thái dương hệ 19 năm ánh sáng. Một năm ánh sáng là khoảng cách ánh sáng di chuyển trong một năm, tương đương 5.9 nghìn tỷ dặm (9.5 ngàn tỷ km).
Sao lùn nâu hệ sao đôi là trường hợp rất hiếm. Hai ngôi sao này quay quanh nhau với chu kỳ 12 ngày. Khoảng cách giữa chúng chỉ bằng 16 lần khoảng cách giữa Địa cầu và Mặt trăng, tức là khoảng 6.1 triệu km. Cho đến nay, chỉ có một cặp sao lùn nâu khác được biết đến có quỹ đạo gần nhau như vậy.
Sao lùn nâu không phải là sao cũng không phải là hành tinh, mà là nằm giữa hai loại này. Có thể coi sao lùn nâu là những ngôi sao “chưa hoàn thiện” vì trong quá trình hình thành, chúng không đạt đủ khối lượng để khởi động phản ứng nhiệt hạch ở phần lõi như một ngôi sao. Tuy nhiên, chúng vẫn có khối lượng lớn hơn nhiều so với các hành tinh, chẳng hạn như Mộc tinh.
Sam Whitebook, nghiên cứu sinh tại Caltech và tác giả chính của một trong các nghiên cứu được công bố trên Tạp chí Astrophysical Journal Letters, cho biết: “Sao lùn nâu là thiên thể nằm giữa hành tinh và sao. Về mặt khoa học, sao lùn nâu được định nghĩa là có khả năng đốt cháy một dạng hydro nặng gọi là deuteri, nhưng không thể hợp nhất dạng hydro cơ bản phổ biến nhất.”
Khối lượng của sao lùn nâu thường nằm trong khoảng từ 13 đến 81 lần khối lượng của Mộc tinh. Do không thể thực hiện quá trình nhiệt hạch hợp nhất hydro như các ngôi sao, sao lùn nâu không thể phát sáng rực rỡ mà chỉ phát ra ánh sáng mờ nhạt. Khi nguội dần, chúng sẽ càng trở nên tối hơn.
Năm 1995 là một năm quan trọng đối với thiên văn học, khi phát hiện ra hành tinh ngoài Thái dương hệ đầu tiên được công bố, gọi là ngoại hành tinh (exoplanet). Trước khi phát hiện ra Gliese 229B, sự tồn tại của sao lùn nâu chỉ được đưa ra dưới dạng giả thuyết, chưa có bằng chứng rõ ràng.
Tuy nhiên, khi phát hiện Gliese 229B, các khoa học gia nhận thấy có một số điểm bất thường, đặc biệt là sau khi phát hiện rằng khối lượng của Gliese 229B lớn hơn 71 lần so với Mộc tinh. Jerry Xuan, nhà thiên văn học của Caltech và là tác giả chính của một trong những nghiên cứu được đăng trên tạp chí Nature, giải thích rằng: “Điều này không hợp lý vì với khối lượng lớn như vậy, Gliese 229B đáng lẽ phải sáng hơn rất nhiều. Theo các mô hình hiện có, các thiên thể có khối lượng lớn Mộc tinh 70 lần sẽ đốt cháy hydro và trở thành sao. Nhưng điều này lại không xảy ra ở Gliese 229B.”
Với những quan sát mới, các khoa học gia đã phát hiện Gliese 229B thực ra là hai sao lùn nâu riêng biệt. Chúng quay quanh một sao lùn đỏ, một loại sao có khối lượng bằng khoảng 60% so với Mặt trời trong Thái dương hệ. Dù cả hai sao lùn nâu Gliese 229B có khối lượng lớn hơn Mộc tinh, nhưng đường kính lại nhỏ hơn Mộc tinh vì chúng đặc hơn.
Xuan cho biết: “Chúng ta vẫn chưa thực sự hiểu rõ sao lùn nâu hình thành như thế nào, cũng như quá trình chuyển đổi giữa một hành tinh khổng lồ và một sao lùn nâu là gì. Ranh giới để phân biệt vẫn còn khá mơ hồ. Phát hiện mới cho thấy sao lùn nâu có thể tồn tại dưới những dạng cấu hình mà chúng ta không bao giờ ngờ tới. Nên có thể thấy là quá trình hình thành một ngôi sao rất phức tạp và chuyện gì cũng có thể xảy ra.”
Cung Đô sưu tầm
Nguồn: “Three decades later, first brown dwarf ever found offers a surprise” được đăng trên trang Reuters.com.
Gửi ý kiến của bạn
