Phát hiện mới về những hành tinh lang thang có khả năng đụng độ Hệ Mặt trời của chúng ta

Cứ sau khoảng 50.000 năm, một ngôi sao lại lang thang qua gần Hệ Mặt trời của chúng ta. Hầu hết chúng chỉ quét qua mà không gây ra sự cố gì. Nhưng thỉnh thoảng sẽ xuất hiện một số ngôi sao gần đến nỗi nó chiếm một vị trí nổi bật trên bầu trời đêm Trái đất, cũng như đánh bật các sao chổi ở xa ra khỏi quỹ đạo của chúng.

Nổi tiếng nhất trong số các ngôi sao xâm nhập này là Ngôi sao Scholz. Hệ thống sao nhị phân nhỏ này được phát hiện vào năm 2013. Đường quỹ đạo của nó cho thấy khoảng 70.000 năm trước, nó đã đi qua Đám mây Oort, khối cầu này rộng đến mức bao gồm các vật thể băng giá, có thể bao quanh hệ mặt trời của chúng ta. Một số nhà thiên văn học thậm chí nghĩ rằng ngôi sao Scholz có thể đã đánh rơi một số vật thể vào bên trong hệ mặt trời khi nó đi qua.

Tuy nhiên, Ngôi sao Scholz tương đối nhỏ và di chuyển nhanh, điều này đã làm giảm thiểu ảnh hưởng của nó đối với hệ mặt trời. Nhưng trong những năm gần đây, các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng những cuộc đụng độ kiểu này xảy ra thường xuyên hơn nhiều so với dự kiến. Ngôi sao Scholz không phải là ngôi sao đầu tiên và cũng không phải là ngôi sao cuối cùng bay ngang qua đây. Trên thực tế, có thể chúng ta sẽ bắt gặp một cuộc chạm trán kịch tính hơn nhiều trong tương lai không xa.

“[Ngôi sao Scholz] có lẽ đã không gây ra tác động lớn, nhưng sẽ có nhiều ngôi sao khác to lớn hơn đi qua đó”, nhà thiên văn học Eric Mamajek thuộc Phòng thí nghiệm sức đẩy phản lực của NASA nói với Astronomy. Ông đã đưa Ngôi sao Scholz lên bản đồ trong bài báo năm 2015 được đăng trên tạp chí Astrophysical Astrophysical Journal Letters.

Những phát hiện về ‘Ngôi sao Scholz”

Vào khoảng Giáng sinh 2013, ông Mamajek đã đến thăm một người bạn và cũng là đồng nghiệp, nhà thiên văn học Valentin Ivanov, tại văn phòng của Đài thiên văn miền Nam châu Âu ở Santiago, Chile. Trong khi hai người trò chuyện, Ivanov đang xem xét những quan sát gần đây theo dấu một ngôi sao được xếp vào mục WISE J072003.20 -084651.2.

Ngôi sao đã thu hút sự quan tâm của ông Mamajek vì nó chỉ cách chúng ta khoảng 20 năm ánh sáng, nhưng các nhà thiên văn học đã không phát hiện ra nó vì nó khá mờ và chuyển động biểu kiến (hoặc chuyển động riêng) rất ít trên bầu trời đêm.

Đối với ông, hai điều đó là một đầu mối. Vì nó không có vẻ như đang di chuyển qua lại, ngôi sao có khả năng đang di chuyển về phía chúng ta hoặc rời xa chúng ta với một tốc độ ngoạn mục. Khi các nhà thiên văn học tiếp tục thảo luận, Ivanov đã đo vận tốc hướng tâm của ngôi sao để tìm hiểu xem nó di chuyển hướng lại gần hay rời xa khỏi Mặt trời của chúng ta nhanh như thế nào. Ngay sau đó, họ đã tìm thấy câu trả lời.

Trong vòng 5 hoặc 10 phút, chúng tôi đã có được kết quả ban đầu cho thấy thứ này xuất hiện trong vòng một parsec [ tương đương 3,26 năm ánh sáng] của Mặt trời, theo ông Mam Mamekkek. “Nó rít lên rất lớn, lan rộng khắp các vùng lân cận của hệ mặt trời.”

Hai nhà thiên văn học và các đồng nghiệp của họ cuối cùng cho thấy, trên thực tế, nó đang tiến gần với Mặt trời của chúng ta hơn bất kỳ ngôi sao nào trước đây. Vì điều này mà họ đã đặt tên cho ngôi sao xâm nhập này theo tên người phát hiện nó đầu tiên, một nhà thiên văn học tên là Ralf-Dieter Scholz, người đã dành phần lớn thời gian để tìm kiếm những ngôi sao gần đó.

Những mặt trời bay ngang khác

Mamajek chuyển sang nghiên cứu những ngôi sao khác ngoài Ngôi sao Scholz. Trong khi đó, các nhà thiên văn học khác cũng đã tiếp nhận công việc này. Và nhờ một vệ tinh của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu tên là Gaia được xây dựng để thiết lập bản đồ các vị trí và chuyển động chính xác của hơn một tỷ ngôi sao, giờ chúng ta đã biết về những cuộc chạm trán sít sao khác.

Vào năm 2018, một nhóm các nhà nghiên cứu do Coryn Bailer-Jones của Viện Thiên văn học Max Planck ở Đức dẫn đầu, đã sử dụng dữ liệu Gaia để vẽ các cuộc đụng độ trong tương lai của mặt trời với các ngôi sao khác. Họ đã phát hiện ra chỉ trong vòng 15 triệu năm tới, gần 700 ngôi sao sẽ đi qua đây trong vòng 15 năm ánh sáng của hệ mặt trời chúng ta. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu cho biết phần lớn các cuộc gặp gỡ ở cự li gần này vẫn chưa được khám phá. Nhưng họ nghi ngờ, vào mỗi triệu năm, sẽ có khoảng 20 ngôi sao đi qua chỉ trong vài năm ánh sáng của chúng ta.

Tuy nhiên, “không gian vũ trụ rất to lớn”, ông Mamajek chỉ ra. Theo thống kê, hầu hết các ngôi sao đó sẽ đi qua rìa ngoài của hệ mặt trời. Điều đó có nghĩa là những cuộc chạm trán như với Ngôi sao Scholz là khá phổ biến, nhưng chỉ một số ít đủ gần để thực sự đánh bật một lượng lớn sao chổi mà có khả năng dẫn đến một vụ oanh tạc tầm vũ trụ trên Trái đất.

Tuy nhiên, một vài ngôi sao sẽ vẫn đến gần đến kinh ngạc. Và nếu một ngôi sao to lớn di chuyển chậm chạp qua rìa của Đám mây Oort, nó thực sự có thể làm rung chuyển Hệ Mặt trời.

“Cuộc đụng độ gây cấn nhất” trong lịch sử

Một nghiên cứu năm 2016 cho thấy, một ngôi sao khổng lồ ủi qua ngoại biên hệ Mặt trời chính xác là những gì dữ liệu Gaia cho biết sẽ xảy ra 1,4 triệu năm kể từ bây giờ. Một ngôi sao được gọi là Gliese 710 sẽ đi qua trong vòng 10.000 đơn vị thiên văn (AU) – 1 AU tương đương với khoảng cách giữa Trái đất – Mặt trời trung bình là 93 triệu dặm. Khoảng cách đó vẫn nằm trong vòng rìa ngoài của Đám mây Oort.

Và với kích thước chỉ bằng một nửa Mặt trời, Gliese 710 lớn hơn nhiều so với Ngôi sao Scholz, vốn chỉ bằng 15% khối lượng Mặt trời. Điều này có nghĩa là lực hấp dẫn khổng lồ của Gliese 710 có khả năng tàn phá quỹ đạo của các vật thể băng giá trong Đám mây Oort.

Và trong khi Ngôi sao Scholz quá nhỏ bé đến nỗi hầu như không thể nhìn thấy nó trên bầu trời đêm, thì Gliese 710 lại lớn hơn người hàng xóm gần nhất hiện tại của chúng ta là Proxima Centauri (với đường kính góc bằng 1/7 của Mặt Trời, khối lượng khoảng 1/8 khối lượng Mặt Trời, và mật độ trung bình bằng 40 lần của Mặt Trời.) Vì vậy, khi Gliese 710 đi đến điểm gần nhất với Trái đất, nó sẽ cháy như một quả cầu màu cam rực rỡ, vượt trội hơn mọi ngôi sao khác trên bầu trời đêm của chúng ta.

Sự kiện này có thể là “cuộc đụng độ mãnh liệt nhất trong tương lai cũng như cả lịch sử của Hệ Mặt trời,” các tác giả đã viết trong bài báo của họ, được công bố trên tạp chí Astronomy & Astrophysics.

May mắn thay, Hệ Mặt trời bên trong là một mục tiêu tương đối nhỏ và ngay cả khi Gliese 710 thả các ngôi sao chổi bay theo quỹ đạo của chúng ta, sẽ phải mất hàng triệu năm nữa để các vật thể băng giá tới được chỗ với chúng ta. Điều đó nghĩa là cho phép con người có nhiều thời gian hơn để hành động.

Và trong lúc đó, họ có thể tha hồ quan sát một trong những lần các ngôi sao đi đến gần Mặt trời của chúng ta nhất trong lịch sử.

Bạch Nhật (Theo Discover Magazine)