Trong ba mươi năm qua, số lượng các hành tinh được phát hiện ngoài Hệ Mặt trời của chúng ta đã tăng theo cấp số nhân. Thật không may, do những hạn chế của công nghệ của chúng tôi, phần lớn các ngoại hành tinh này đã được phát hiện bằng các phương tiện gián tiếp, thường bằng cách phát hiện sự chuyển động của các hành tinh trước các ngôi sao của chúng (Phương pháp Chuyển tuyến) hoặc do ảnh hưởng của lực hấp dẫn mà chúng gây ra cho ngôi sao của chúng (Phương pháp vận tốc xuyên tâm).
Rất ít người được chụp ảnh trực tiếp, trong đó các hành tinh đã được quan sát dưới ánh sáng nhìn thấy hoặc bước sóng hồng ngoại. Một hành tinh như vậy là Beta Pictoris b, một hành tinh ngoại khổng lồ trẻ lần đầu tiên được quan sát vào năm 2008 bởi một nhóm từ Đài thiên văn Nam châu Âu (ESO). Gần đây, cùng một đội đã theo dõi hành tinh này khi nó quay quanh ngôi sao của nó, dẫn đến một số hình ảnh tuyệt đẹp và một video quay ngược thời gian ấn tượng không kém.
Khi lần đầu tiên được quan sát vào năm 2008, nhóm ESO đã lưu ý rằng Beta Pictoris b là một siêu sao Mộc, với 13 khối lượng Sao Mộc và bán kính gấp khoảng một lần rưỡi so với Sao Mộc. Họ cũng lưu ý rằng nó quay quanh ngôi sao của nó - một ngôi sao theo trình tự chính loại A trẻ, cách chúng ta khoảng 63 năm ánh sáng - ở khoảng cách khoảng 9 AU (gấp 9 lần khoảng cách giữa Trái đất và Mặt trời).
Phát hiện ban đầu của ngoại hành tinh này được thực hiện bằng Hệ thống Quang học Thích ứng Nasmyth (NAOS) - Máy quang phổ và Máy quang phổ cận hồng ngoại (CONICA) - được gọi là thiết bị NACO - trên Kính viễn vọng rất lớn ESO ở Chile. Các quan sát của hệ thống cũng ghi nhận sự hiện diện của sao chổi và hai đĩa vụn, giúp các nhà thiên văn dự đoán sự tồn tại của Beta Pictoris b trước khi nó được quan sát.
Kể từ thời điểm đó, cùng một nhóm đã sử dụng công cụ tìm kiếm Exoplanet tương phản cao Spectro-Polarimetric (SPHERE) của VLT để theo dõi Beta Pictoris b từ cuối năm 2014 đến cuối năm 2016. Tại thời điểm này, Beta Pictoris b đã đi rất gần với quầng sáng của ngôi sao của nó rằng nhóm không thể giải quyết cái này từ cái kia. Nhưng gần hai năm sau (vào tháng 9 năm 2018), Beta Pictoris b một lần nữa nổi lên từ vầng hào quang và bị bắt bởi công cụ VLT lề SPHERE.
Với kích thước và quỹ đạo rộng của nó, Beta Pictoris b là một ứng cử viên tuyệt vời cho hình ảnh trực tiếp, mà công cụ SPHERE được thiết kế riêng cho. Trong hầu hết các trường hợp, các hành tinh ngoài mặt trời không thể chụp ảnh trực tiếp bằng kính viễn vọng hiện tại vì ánh sáng từ các ngôi sao của chúng che khuất bất kỳ ánh sáng nào phản chiếu từ bề mặt và bầu khí quyển của chúng. Điều này đặc biệt là trường hợp với các hành tinh đá nhỏ hơn quay quanh các ngôi sao của chúng.
Ánh sáng phản chiếu từ bầu không khí Beta Photosoris b Gió là thứ cho phép SPHERE khám phá và theo dõi quỹ đạo của nó, và phát hiện ra nó khi nó xuất hiện từ lối đi trước ngôi sao mẹ của nó. Điều quan trọng cần lưu ý là điều này không tạo thành quá cảnh, vì hành tinh này không đi trực tiếp trước ngôi sao của nó so với các quan sát viên ở Trái đất. Vì lý do này, hành tinh đã không được phát hiện bằng Phương pháp Chuyển tuyến.
Ở vị trí 9 AU từ ngôi sao của nó (1,3 tỷ km; 800 triệu dặm), Beta Pictoris b quay quanh ngôi sao của nó ở khoảng cách tương tự như quỹ đạo Sao Thổ của Mặt trời của chúng ta. Điều này làm cho nó trở thành quỹ đạo ngoại hành tinh gần nhất từng được chụp trực tiếp. Những hình ảnh được chụp bởi nhóm ESO cũng cho phép quay video vượt thời gian cho thấy hành tinh xoay quanh ngôi sao của nó trong khoảng từ 2014 đến 2018 (hiển thị bên dưới).
Cả việc phát hiện ra Beta Pictoris b và cách gần đây hơn nó được theo dõi là những thành tựu đáng chú ý. Chúng cũng là đặc trưng của quá trình chuyển đổi hiện đang diễn ra trong các nghiên cứu ngoại hành tinh. Với hàng ngàn hành tinh được xác nhận và sẵn sàng để nghiên cứu, các nhà khoa học đang tránh xa quá trình khám phá và hướng tới đặc tính ngoại hành tinh (xác định thành phần của khí quyển của chúng và liệu chúng có thực sự hỗ trợ sự sống hay không).
Trong những năm tới, nhiều ngoại hành tinh dự kiến sẽ được phát hiện bằng phương pháp chụp ảnh trực tiếp, nhờ các kính viễn vọng thế hệ tiếp theo sẽ có độ phân giải và độ nhạy cao hơn. Chúng bao gồm Kính viễn vọng không gian James Webb (JWST), Kính thiên văn cực lớn (ELT) và Kính thiên văn Magellan khổng lồ (MGT).
Và hãy chắc chắn xem video thời gian trôi đi của Peta Pictoris b, với sự cho phép của ESO:
