Khi các nhà thiên văn học phát hiện các ngoại hành tinh mới, họ thường làm như vậy bằng một trong hai kỹ thuật. Đầu tiên, có kỹ thuật vận chuyển nổi tiếng, tìm kiếm những tia sáng nhẹ khi một hành tinh đi qua phía trước ngôi sao chủ của nó, và thứ hai là kỹ thuật vận tốc hướng tâm, cảm nhận chuyển động của một ngôi sao do lực hấp dẫn của hành tinh.
Nhưng sau đó có microlensing hấp dẫn, sự phóng đại cơ hội của ánh sáng từ một ngôi sao xa xôi bằng khối lượng của một ngôi sao tiền cảnh và các hành tinh của nó do sự biến dạng trong cấu trúc không thời gian. Mặc dù kỹ thuật này nghe có vẻ không khả thi, nhưng nó chính xác đến mức mọi phát hiện đều bỏ qua việc chỉ định các hành tinh là ứng cử viên và ngay lập tức xác minh chúng là thế giới thực.
Nhưng không có các quan sát tiếp theo, kỹ thuật microlensing đấu tranh với việc mô tả đặc điểm của ngôi sao chủ nhà vô cùng mờ nhạt. Giờ đây, một nhóm các nhà thiên văn học quốc tế do ứng cử viên tiến sĩ Jennifer Yee dẫn đầu từ Đại học bang Ohio đã phát hiện ra chữ ký vi mô đầu tiên, được gọi một cách đáng yêu là MOA-2013-BLG-220Lb, trông giống như một hành tinh được xác nhận quay quanh một ngôi sao lùn nâu - một vật thể rất mờ nhạt bởi vì nó không đủ lớn để khởi động phản ứng tổng hợp hạt nhân trong lõi của nó.
Vật chất - dù lớn hay nhỏ - uốn cong kết cấu không thời gian. Cuối cùng, nó có thể hoạt động như một ống kính bằng cách làm cong ánh sáng nền xung quanh nó và do đó phóng to nguồn nền. Trong vi lọc, vật chất can thiệp chỉ đơn giản là một ngôi sao mờ hoặc có lẽ là một hệ hành tinh.
Sau khi hệ thống ống kính ’trôi qua trước một ngôi sao nền xa xôi, độ phóng đại của ngôi sao nền đó thay đổi theo chức năng của thời gian, Cảnh Yee nói với Tạp chí Vũ trụ. Bằng cách đo độ phóng đại thay đổi của ngôi sao nền, chúng ta có thể tìm hiểu về ngôi sao thấu kính và có lẽ nó có hành tinh hay không.
Trong một hệ hành tinh, ánh sáng từ ngôi sao nền sẽ được phóng to khi ngôi sao tiền cảnh đi qua phía trước nó. Nếu có một hành tinh xoáy, dù sao cũng sẽ có thêm một độ sáng (ở mức độ thấp hơn nhưng vẫn là một phát hiện kể chuyện).
Tại thời điểm hệ thống hành tinh chuyển qua phía trước ngôi sao nền (và trong nhiều năm sau đó), chúng ta có thể tách rời hai vật thể. Trong khi ánh sáng của ngôi sao nền có thể được phóng đại rất nhiều, hình ảnh của nó bị biến dạng vì ánh sáng của nó hợp nhất với hệ hành tinh.
Vì vậy, chữ ký microlensing không thể nói với các nhà thiên văn học bất cứ điều gì về hệ thống thấu kính Ngôi sao. Nói với tạp chí Space, ông Andrew Andrew, người cố vấn và đồng tác giả trên tờ báo, nói với tạp chí Space. Trong các kỹ thuật khác, người ta chắc chắn đã phát hiện ra một ngôi sao và họ đang đấu tranh để phát hiện hành tinh này. Nhưng microlensing thì ngược lại. Chúng tôi phát hiện hành tinh rất rõ ràng, nhưng chúng tôi có thể phát hiện ra ngôi sao chủ.
Tuy nhiên, chữ ký microlensing làm mất đi hệ thống ống kính Chuyển động thích hợp - sự thay đổi rõ ràng về khoảng cách theo thời gian - khi nó đi qua phía trước ngôi sao nền. Chuyển động thích hợp của MOA-2013-BLG-220Lb cực kỳ cao, tốc độ 12,5 mili giây (khoảng cách trên bầu trời nhỏ hơn 2400 lần so với kích thước của trăng tròn) mỗi năm. Đây là khoảng ba lần cao hơn so với trung bình.
Một chuyển động thích hợp cao có thể được gây ra bởi một vật ở rất gần và đang di chuyển chậm hoặc một vật ở rất xa di chuyển nhanh. Vì hầu hết các ngôi sao có xu hướng không di chuyển ở tốc độ cao, nhóm nghiên cứu cho rằng vật thể tương đối gần nhau, đặt nó ở khoảng cách 6.000 năm ánh sáng.
Với một khoảng cách cố định, nhóm cũng có thể giả định một khối lượng cho đối tượng. Nó nặng dưới giới hạn đốt cháy hydro và do đó được coi là ứng dụng vi lọc lùn nâu tốt nhất đã được phát hiện.
Thanh kiếm hai lưỡi của microlensing là không cần ánh sáng từ ngôi sao ống kính, nghiến Yee nói với Tạp chí Vũ trụ. Một mặt, microlensing có thể tìm thấy các hành tinh xung quanh các vật thể tối hoặc mờ như sao lùn nâu. Mặt trái của nó là rất khó để mô tả ngôi sao ống kính nếu không phát hiện được ánh sáng của nó.
Các nhà thiên văn sẽ phải đợi đến năm 2021 để có cái nhìn thứ hai về hệ thống thấu kính. Khung thời gian này là khoảng thời gian chúng ta mong đợi sẽ mất bao lâu trước khi ứng cử viên sao lùn nâu tách biệt đáng kể trên bầu trời với ngôi sao nền. Một khi nó đã được thực hiện để các nhà thiên văn học sẽ có thể xác minh xem ứng cử viên có thực sự là một sao lùn nâu hay không.
Giấy có sẵn để tải về ở đây.
