Một bước tiến quan trọng trong lĩnh vực thiên văn học đã được ghi nhận với việc xác nhận sự tồn tại của một hành tinh có điều kiện lý tưởng để duy trì sự sống. Viện Nghiên cứu hành tinh ngoài Hệ Mặt Trời Trottier (Canada) và NASA đã phối hợp để công bố phát hiện về hành tinh L98–59 f, một ‘siêu Trái Đất’ quay quanh sao lùn đỏ L98–59.

Hành tinh này được xác định nằm trong ‘vùng có thể ở được’, nơi nước lỏng có khả năng tồn tại trên bề mặt, một điều kiện tiên quyết cho sự sống tương tự như trên Trái Đất. Với khoảng cách chỉ khoảng 35 năm ánh sáng từ Trái Đất, L98–59 f trở thành một trong những hành tinh quan trọng được phát hiện gần đây.

Ông Charles Cadieux, tác giả chính của nghiên cứu, đánh giá cao việc tìm ra một hành tinh ôn hòa trong một hệ sao nhỏ gọn. Điều này không chỉ minh chứng cho sự đa dạng của các hệ hành tinh ngoài Hệ Mặt Trời mà còn khẳng định tầm quan trọng của việc nghiên cứu các hành tinh quay quanh các sao lùn đỏ, loại sao phổ biến nhất trong vũ trụ.

Hệ sao L98–59 lần đầu tiên được phát hiện vào năm 2019 với bốn hành tinh đã biết. Qua việc kết hợp dữ liệu từ các đài quan sát dưới mặt đất và các phép đo chính xác hơn, các nhà khoa học đã xác định được hành tinh thứ năm, L98–59 f. Phương pháp phát hiện hành tinh này dựa trên việc theo dõi những dao động rất nhỏ trong chuyển động của ngôi sao, đòi hỏi công nghệ đo đạc cực kỳ chính xác.

Các nhà nghiên cứu tính toán rằng lượng năng lượng mà L98–59 f nhận được từ sao chủ tương đương với mức năng lượng Trái Đất nhận từ Mặt Trời. Điều này củng cố giả thiết rằng hành tinh này có thể sở hữu nước dạng lỏng và trở thành ứng viên sáng giá cho sự sống ngoài Trái Đất.

Ngoài ra, nhóm nghiên cứu cũng công bố thông tin về bốn hành tinh còn lại trong hệ. L98–59 b, hành tinh gần sao chủ nhất, có kích thước bằng 84% Trái Đất và khối lượng bằng khoảng một nửa. Hai hành tinh tiếp theo được cho là có địa chất tương đồng với vệ tinh Io của Sao Mộc. Riêng hành tinh thứ tư có thể là một ‘thế giới nước’, với cấu trúc chứa phần lớn là chất lỏng.

Giáo sư René Doyon, một trong các đồng tác giả của nghiên cứu, cho rằng hệ hành tinh L98–59 cung cấp cơ hội độc đáo để nghiên cứu cách mà các hành tinh loại siêu Trái Đất hoặc tiểu Hải Vương hình thành. Với sự đa dạng về cấu trúc và đặc tính vật lý, L98–59 trở thành một phòng thí nghiệm thiên nhiên lý tưởng.

Sau phát hiện quan trọng này, nhóm nghiên cứu dự định sử dụng kính viễn vọng không gian James Webb để phân tích kỹ hơn thành phần khí quyển và bề mặt của các hành tinh trong hệ sao L98–59. Việc phát hiện L98–59 f, một hành tinh có khả năng hỗ trợ sự sống gần Trái Đất, mở ra nhiều hy vọng về khả năng tồn tại sự sống ngoài hành tinh trong vũ trụ rộng lớn.

Các nhà khoa học sử dụng hệ thống kính viễn vọng vô tuyến mạnh mẽ CHIME tại Canada đã phát hiện một vật thể vũ trụ hiếm và độc đáo, được đặt tên là ‘kỳ lân vũ trụ’. Vật thể này, còn gọi là CHIME J1634+44 hoặc ILT J163430+445010, thuộc lớp thiên thể ‘Biến động vô tuyến chu kỳ dài’ (LPT), phát ra các đợt sóng vô tuyến lặp lại theo thang thời gian từ vài phút đến vài giờ.

Điều khiến CHIME J1634+44 trở nên kỳ lạ là chu kỳ phát xạ sóng vô tuyến của nó có hai chu kỳ riêng biệt: một là 841 giây (hơn 14 phút) và một là 4206 giây (khoảng 70 phút), với chu kỳ thứ cấp dài hơn chính xác 5 lần so với chu kỳ chính. Sự độc đáo này đã thu hút sự chú ý của các chuyên gia trong lĩnh vực thiên văn học.

Đặc biệt, tốc độ quay của vật thể này đang tăng nhanh, trái ngược với quy luật thông thường của các sao xung – dạng quay nhanh của sao neutron. Thông thường, các sao xung có tốc độ quay giảm dần do mất năng lượng. Tuy nhiên, ‘kỳ lân vũ trụ’ lại đang quay nhanh hơn, điều này đã đặt ra nhiều câu hỏi về bản chất và cơ chế hoạt động của nó.

Các chuyên gia đưa ra giả thuyết rằng ‘kỳ lân vũ trụ’ có thể là một hệ thống bao gồm một sao neutron và một thiên thể bí ẩn khác đang quay quanh nhau. Thiên thể đồng hành này có thể là một sao neutron khác, một sao lùn trắng hoặc một sao lùn nâu. Có khả năng sao neutron đang ‘ăn thịt’ dần người bạn đồng hành, điều này đã tiếp cho nó thêm năng lượng để quay nhanh hơn.

Để hiểu rõ hơn về hiện tượng vũ trụ này, các nhà khoa học sẽ tiếp tục nghiên cứu và quan sát ‘kỳ lân vũ trụ’ bằng các kính viễn vọng khác trên toàn cầu. Việc khám phá và hiểu rõ bản chất của vật thể độc đáo này có thể mang lại những kiến thức mới về vũ trụ và các hiện tượng thiên văn.

Hiện tại, các nhà khoa học vẫn đang tiếp tục nghiên cứu và phân tích dữ liệu để hiểu rõ hơn về ‘kỳ lân vũ trụ’ và các bí ẩn mà nó mang lại. Chúng ta hãy cùng chờ đợi những khám phá mới và thú vị về vũ trụ trong tương lai.

ScienceDaily đưa tin về việc phát hiện ‘kỳ lân vũ trụ’ bằng kính viễn vọng vô tuyến CHIME tại Canada.

Các nhà thiên văn học đã phát hiện ra một số lượng lớn thiên hà “ngủ đông” trong vũ trụ đầu tiên, những thiên hà này đã ngừng hình thành sao trong giai đoạn đầu của lịch sử vũ trụ. Phát hiện này, được thực hiện bằng dữ liệu từ Kính viễn vọng không gian James Webb (JWST), mang lại cái nhìn sâu sắc về quá trình tiến hóa của các thiên hà và có thể giúp giải mã bí mật về cách các thiên hà hình thành và phát triển.

Có nhiều lý do dẫn đến việc các thiên hà ngừng hình thành sao mới. Một trong số đó là sự hiện diện của các lỗ đen siêu lớn ở trung tâm của chúng, phát ra bức xạ mạnh, làm nóng và làm giảm khí lạnh – thành phần quan trọng cho sự hình thành sao. Ngoài ra, các thiên hà lân cận lớn hơn cũng có thể làm giảm hoặc làm nóng khí lạnh, dẫn đến việc ngừng hình thành sao. Kết quả là, những thiên hà này có thể vẫn ở trạng thái ngủ đông vô thời hạn hoặc trở nên “bị triệt tiêu”. Một lý do khác là phản hồi sao, khi khí trong thiên hà được làm nóng và đẩy ra ngoài do các quá trình sao như siêu tân tinh, gió sao mạnh, hoặc áp lực liên quan đến ánh sáng sao.

Trong khi giai đoạn ngủ đông thường được quan sát thấy ở các thiên hà gần đó, các nhà thiên văn học chỉ tìm thấy một số ít thiên hà ngủ đông trong tỷ năm đầu tiên của vũ trụ. Tuy nhiên, sử dụng dữ liệu quang phổ nhạy của JWST, một nhóm các nhà thiên văn học quốc tế đã phát hiện ra 14 thiên hà ngủ đông có khối lượng trong phạm vi rộng ở vũ trụ đầu tiên. Phát hiện này cho thấy các thiên hà ngủ đông không bị giới hạn ở mức khối lượng thấp hoặc rất cao.

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng dữ liệu thiên hà có sẵn công khai trong Lưu trữ DAWN JWST và kiểm tra ánh sáng của khoảng 1.600 thiên hà, tìm kiếm dấu hiệu của sao mới không hình thành. Họ cũng tập trung vào các dấu hiệu rõ ràng của sao trung niên hoặc già trong ánh sáng của các thiên hà. Nhóm đã tìm thấy 14 thiên hà, có khối lượng từ khoảng 40 triệu đến 30 tỷ khối lượng mặt trời, đã ngừng hình thành sao.

Chúng tôi hiện đã tìm thấy 14 nguồn hỗ trợ quá trình bùng nổ hình thành sao và sau đó là giai đoạn yên tĩnh, và chúng đã ngừng hình thành sao từ 10 đến 25 triệu năm trước khi chúng tôi quan sát chúng. Điều đó có nghĩa là 14 thiên hà này đã được tìm thấy để tuân theo hình thành sao theo kiểu ngừng-đi, thay vì liên tục hình thành sao, và chúng đã yên tĩnh trong ít nhất 10 đến 25 triệu năm.

Giai đoạn ngủ đông này cho thấy các thiên hà này có thể sẽ tiếp tục hình thành sao trong tương lai, nhưng vẫn còn sự không chắc chắn. Các nhà thiên văn học hy vọng các quan sát trong tương lai sẽ giúp làm sáng tỏ các nhà máy sao đang ngủ này. Một chương trình JWST sắp tới có tên là “Sleeping Beauties” sẽ dành riêng cho việc khám phá các thiên hà ngủ đông trong vũ trụ đầu tiên.

Vẫn còn nhiều điều chưa biết đối với chúng tôi, nhưng chúng tôi đã tiến một bước gần hơn đến việc giải mã quá trình này. Các phát hiện này đã được tải lên cơ sở dữ liệu bản thảo arXiv vào ngày 27 tháng 6 và chưa được đánh giá đồng nghiệp.

Các nhà thiên văn học đã phát hiện vụ va chạm giữa hai hố đen với quy mô lớn nhất từ trước đến nay, được gọi là GW231123. Sự kiện này là vụ hợp nhất hố đen lớn nhất từng được ghi nhận, với mỗi hố đen có khối lượng gấp hàng trăm lần khối lượng Mặt Trời. Vụ va chạm được phát hiện bởi nhóm các nhà thiên văn học khi sử dụng Đài quan sát sóng hấp dẫn giao thoa kế laser (LIGO). Những gợn sóng mờ nhạt trong không – thời gian sinh ra từ vụ va chạm giữa hai hố đen đã được quan sát thấy. Các nhà vật lý gọi những gợn sóng này là sóng hấp dẫn.

Sóng hấp dẫn đã được dự đoán bởi Albert Einstein vào năm1915 trong thuyết tương đối rộng, nhưng ông cho rằng chúng quá yếu nên các công nghệ của con người chưa thể phát hiện. Tuy nhiên, đến năm2016, LIGO lần đầu tiên ghi nhận được chúng trong một vụ va chạm giữa hai hố đen. Kể từ lần phát hiện đầu tiên, LIGO cùng các thiết bị đồng hành, gồm Virgo ở Ý và KAGRA ở Nhật Bản, đã ghi nhận khoảng300 vụ hợp nhất hố đen.

GW231123 là trường hợp đặc biệt trong số hơn300 vụ hợp nhất đã được ghi nhận, không chỉ vì quy mô khổng lồ của vụ va chạm. Các hố đen riêng lẻ này đặc biệt bởi chúng có khối lượng nằm trong khoảng mà các nhà khoa học không nghĩ rằng chúng được tạo ra từ cái chết của các ngôi sao. Chưa dừng lại ở đó, hai hố đen này còn có khả năng quay gần như với tốc độ tối đa cho phép về mặt vật lý.

GW231123 đặt ra một thách thức lớn đối với hiểu biết hiện tại của chúng ta về quá trình hình thành hố đen. Theo thuyết tương đối rộng của Einstein, lực hấp dẫn là sự uốn cong của không – thời gian, buộc các vật thể phải di chuyển theo những đường cong trong không gian. Tuy nhiên, theo chuyên gia Mark Hannam, những sóng hấp dẫn này lại vô cùng yếu và các nhà khoa học đang gặp hạn chế về những thông tin chúng có thể cung cấp. Chẳng hạn, hiện vẫn chưa xác định được chính xác khoảng cách của GW231123 so với Trái Đất, nó có thể cách chúng ta tới12 tỷ năm ánh sáng.

Những con số này đã khiến giới khoa học bối rối. Có những cơ chế tiêu chuẩn hình thành hố đen, đó là khi một ngôi sao cạn nhiên liệu, chết và sụp xuống. Nhưng có một khoảng khối lượng mà các nhà khoa học cho rằng không thể hình thành hố đen theo cách đó và các hố đen trong GW231123 lại nằm chính giữa khoảng khối lượng đó. Do đó, câu hỏi đặt ra là chúng được hình thành bằng cách nào? Điều đó khiến chúng trở nên vô cùng thú vị.

Một đặc điểm đáng chú ý khác của GW231123 là tốc độ quay quanh nhau cực kỳ nhanh của hai hố đen. Cho đến nay, phần lớn các hố đen mà chúng tôi phát hiện thông qua sóng hấp dẫn đều quay tương đối chậm. Điều này cho thấy GW231123 có thể được hình thành theo một cơ chế khác so với các vụ hợp nhất từng quan sát trước đó, hoặc cũng có thể là dấu hiệu cho thấy các mô hình hiện tại của chúng ta cần được điều chỉnh.

Theo Giáo sư Mark Hannam, tốc độ quay nhanh như vậy rất khó hình thành trong điều kiện thông thường nhưng lại củng cố giả thuyết rằng hai hố đen trong sự kiện này có thể đã trải qua những vụ hợp nhất trước đó vì hố đen từng hợp nhất thường có xu hướng quay nhanh hơn.