Các nhà thiên văn học quốc tế đã phát hiện ra 4 hành tinh mới được xem như là các “sao Mộc nóng” trong khuôn khổ Cuộc khảo sát Chuyển tuyến Thế hệ Tiếp theo (NGTS). Ngoại trừ hành tinh mới được tìm thấy gần đây, thì những hành tinh khác lớn hơn ít nhất 10% so với sao Mộc nhưng lại nhỏ hơn hành tinh lớn nhất của hệ mặt trời. Phát hiện được công bố trong một bài báo xuất bản ngày 18 tháng 3 trên arXiv.org.
Ảnh sao Mộc được tổng hợp từ tàu Cassini. Chấm tối là bóng của Europa – Mặt trăng của sao Mộc. Các dải mây trắng, gọi là vùng, hay vùng khí nhẹ bay lên-mây cao; những dải mây màu đỏ nâu, gọi là vành đai, hay vùng khí thấp hơn-mây thấp. Vùng mây trắng chứa băng amoniac và những vùng mây thấp chưa biết rõ thành phần. (Ảnh: Wikipedia)
Các hành tinh được xem như là “sao Mộc nóng” này có đặc điểm tương tự như hành tinh lớn nhất của hệ mặt trời, với chu kỳ quỹ đạo dưới 10 ngày. Những hành tinh khác thường có nhiệt độ bề mặt cao, vì chúng quay rất gần quanh các ngôi sao mẹ.
Gần đây, các nhà thiên văn học do Rosanna H. Tilbrook thuộc Đại học Leicester, Anh dẫn đầu, phát hiện tìm thấy bốn vật thể mới giống như vậy. Phát hiện này được thực hiện bằng cách sử dụng dãy 12 kính thiên văn Newton 20cm được gắn độc lập của NGTS tại Đài quan sát thiên văn của Châu Âu Paranal đặt tại Chi Lê.
Các nhà nghiên cứu đã xác định các tín hiệu chuyển tiếp trong đường cong ánh sáng của bốn ngôi sao trong một chiến dịch quan sát diễn ra từ tháng 8 năm 2017 đến tháng 8 năm 2018. Sau khi thực hiện những lần quan sát tiếp theo tại đài quan sát thiên văn Nam Phi (SAAO) và bằng cách phân tích dữ liệu từ Vệ tinh khảo sát ngoại hành tinh (hành tinh nằm ngoài hệ mặt trời) quá cảnh (TESS) của NASA, các nhà nghiên cứu đã xác định được bản chất của các hành tinh đó. Các ngoại hành tinh mới được tìm thấy nhận được các ký hiệu NGTS-15b, 16b, 17b và 18b. Tất cả bốn vật thể đều là hành tinh chu kỳ ngắn (với chu kỳ quỹ đạo ngắn hơn năm ngày) quay quanh các ngôi sao dãy chính loại G khác nhau.
Với bán kính khoảng 1,1 lần bán kính Sao Mộc, NGTS-15b là hành tinh nhỏ nhất trong số các hành tinh mới được tìm thấy. Nó có khối lượng nhỏ hơn khoảng 25% so với Sao Mộc và cứ 3.27 ngày lại quanh quanh sao chủ của nó một lần, ở khoảng cách 0,044 AU so với nó. Nhiệt độ cân bằng của hành tinh này là 1.146 k. Ngôi sao mẹ, NGTS-15, thuộc loại quang phổ G6V, có khối lượng tương tự như khối lượng của mặt trời, nhưng nhỏ hơn nó khoảng 5%. Các quan sát đã phát hiện NGTS-15 khoảng 3,28 tỷ năm tuổi, có nhiệt độ hiệu dụng khoảng 5.600 K và nằm cách chúng ta gần 2.600 năm ánh sáng.
Đo quang phổ cho NGTS-15b. Vầng sáng khám phá NGTS được gấp theo pha ở khoảng thời gian phù hợp nhất là 3,27623 ± 0,00001 d. (Ảnh: Tilbrook và cộng sự, 2021)
Mặc dù NGTS-16b là ngoại hành tinh lớn nhất (với bán kính bằng 1,3 lần bán kính sao Mộc) được báo cáo trong bài báo, khối lượng của nó chỉ bằng 0,67 khối lượng sao Mộc. Hành tinh này có chu kỳ quỹ đạo là 4,84 ngày, cách sao chủ của nó khoảng 0,05 AU và nhiệt độ cân bằng của nó ở mức 1,177 K. NGTS-16 là một ngôi sao khối lượng mặt trời thuộc loại quang phổ G7V với bán kính gấp 1,21 lần so với bán kính mặt trời. Tuổi của ngôi sao được ước tính là 10,29 tỷ năm và nhiệt độ hiệu dụng của nó được tính là 5.550 K. Hệ hành tinh nằm cách Trái đất khoảng 2.900 năm ánh sáng.
NGTS-17b là ngoại hành tinh lớn nhất trong số bốn hành tinh mới được phát hiện, vì khối lượng của nó được tính bằng khoảng 0,764 khối lượng sao Mộc. Hành tinh này lớn hơn sao Mộc khoảng 24% và nhiệt độ cân bằng của nó ở mức 1.457 K. Kết quả cho thấy NGTS-17b đang quay xung quanh sao chủ 9,2 tỷ năm tuổi của nó mỗi 3,24 ngày, ở khoảng cách khoảng 0,04 AU so với nó. Ngôi sao mẹ NGTS-17, nằm cách xa khoảng 3.400 năm ánh sáng, nặng hơn một chút so với mặt trời và có bán kính gần bằng 1,34 bán kính mặt trời. Nhiệt độ hiệu dụng của ngôi sao là 5,650 K.
Hành tinh ngoài hệ mặt trời NGTS-18b là hành tinh có khối lượng nhỏ nhất được mô tả trong bài báo. Nó có khối lượng chỉ bằng 0,41 khối lượng Sao Mộc; tuy nhiên, nó lớn hơn khoảng 21% so với Sao Mộc. Ngoại hành tinh này cách NGTS-18 0,045 AU và chỉ mất 3,05 ngày để quay hoàn toàn quanh sao chủ. Nhiệt độ cân bằng của hành tinh này được ước tính vào khoảng 1.381 K. Khi nói đến ngôi sao mẹ thuộc loại quang phổ G5V, nó có bán kính khoảng 1,4 lần bán kính mặt trời và khối lượng của nó tương tự như mặt trời của chúng ta. Ngôi sao này có tuổi đời 10,8 tỷ năm, nhiệt độ hiệu dụng khoảng 5.610 K và nằm cách Trái đất khoảng 3.600 năm ánh sáng.
Dựa trên tất cả các kết quả trên, các tác giả của bài báo kết luận rằng ba trong số bốn ngoại hành tinh mới được phát hiện, đó là NGTS-16b, NGTS-17b và NGTS-18b, có khả năng là ngoại hành tinh bị giãn nở.
“Dựa trên việc phân tích độ sáng của sao chủ và các hành tinh phân tách quỹ đạo nhỏ (0,039 – 0,052 AU), chúng tôi thấy rằng cả bốn sao Mộc nóng đều bị chiếu xạ mạnh và do đó nó chiếm một vùng không gian cố định trong đó các cơ chế giãn nở hành tinh trở nên hiệu quả. So sánh với các thống kê nghiên cứu khác và xem xét biến đổi lớn của các hành tinh cho thấy NGTS-16b, NGTS-17b và NGTS-18b thực sự có khả năng bị giãn nở, các nhà thiên văn học cho biết tuy nhiên hiện tại vẫn có một số chênh lệch nảy sinh khi phân tích với các mô hình giãn nở vũ trụ Bayesian“, các nhà thiên văn học cho biết.
Nguồn: NTDVN/Phys.org
- Giải mã bí ẩn mặt trăng Europa của sao Mộc phát sáng trong bóng tối
- Nhà ngoại cảm nhìn thấy vành đai sao Mộc trước khi tàu vũ trụ chụp được bức ảnh đầu tiên
- Mưa Kim Cương trên sao Mộc, sao Thổ