Thiết bị chụp ảnh ngoại hành tinh mới nhất và mạnh nhất thế giới, Gemini Planet Imager (GPI) được lắp đặt gần đây trên kính viễn vọng Gemini South dài 8 mét, đã chụp được hình ảnh hồng ngoại ánh sáng đầu tiên của một ngoại hành tinh: Beta Pictoris b, quay quanh ngôi sao Beta Pictoris, ngôi sao sáng thứ hai trong chòm sao phía nam tượng hình. Hành tinh này khá rõ ràng trong hình trên là một cụm pixel sáng ở phía dưới bên phải của ngôi sao ở giữa (được che phủ một cách vật lý bởi một đĩa mờ nhỏ để chặn ánh sáng chói.) Nhưng cụm pixel đó thực sự là một khoảng cách xa hành tinh cách chúng ta 63 năm ánh sáng và lớn hơn gấp nhiều lần - cũng như lớn hơn 60% - so với Sao Mộc!
Và đây mới chỉ là khởi đầu.
Trong khi nhiều ngoại hành tinh đã được phát hiện và xác nhận trong vài thập kỷ qua bằng cách sử dụng các kỹ thuật khác nhau, rất ít thực sự được chụp trực tiếp. Nó rất khó để giải quyết ánh sáng mờ nhạt của một hành tinh mà ánh sáng phản chiếu từ bên trong ánh sáng chói lóa của ngôi sao của nó - nhưng GPI được thiết kế để làm việc đó.
Hầu hết các hành tinh mà chúng ta biết đến ngày nay chỉ được biết đến vì các phương pháp gián tiếp cho chúng ta biết một hành tinh đang ở đó, một chút về quỹ đạo và khối lượng của nó, nhưng không nhiều, ông Bruce Macintosh thuộc Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Livermore, người chỉ huy nhóm xây dựng nhạc cụ. Với GPI, chúng tôi trực tiếp hình ảnh các hành tinh xung quanh các ngôi sao - nó giống như có thể mổ xẻ hệ thống và thực sự đi sâu vào hành tinh và đặc điểm của khí quyển hành tinh.
Và GPI không chỉ là hình ảnh ngoại hành tinh cỡ sao Mộc; nó hình ảnh họ Mau.
Ngay cả những hình ảnh ánh sáng đầu tiên này gần như là một yếu tố tốt hơn mười so với thế hệ dụng cụ trước đây, Macintosh nói. Trong một phút, chúng tôi đã thấy các hành tinh thường mất một giờ để phát hiện.
Mặc dù có kích thước lớn, Beta Pictoris b là một hành tinh rất trẻ - ước tính chưa đến 10 triệu năm tuổi (bản thân ngôi sao chỉ khoảng 12 triệu.) Sự hiện diện của nó là minh chứng cho khả năng các hành tinh lớn hình thành nhanh chóng và sớm xung quanh các ngôi sao mới hình thành.
Đọc thêm: Exoplanet xác nhận người khổng lồ gas có thể hình thành nhanh chóng
Nhìn thấy một hành tinh gần một ngôi sao chỉ sau một phút, là một sự hồi hộp và chúng tôi đã thấy điều này chỉ trong tuần đầu tiên sau khi thiết bị được đưa vào kính viễn vọng! Fredrik Rantakyro đã thêm một nhà khoa học nhân viên Gemini làm việc về nhạc cụ này. Hãy tưởng tượng những gì nó sẽ có thể làm một khi chúng ta điều chỉnh và điều chỉnh hoàn toàn hiệu suất của nó.
Một hình ảnh ánh sáng đầu tiên khác của GPI Cảnh chụp ánh sáng bị tán xạ bởi một vòng bụi bao quanh ngôi sao trẻ HR4796A, cách đó khoảng 237 năm ánh sáng:
Hình ảnh bên trái cho thấy ánh sáng bình thường, bao gồm cả vòng bụi và ánh sáng còn lại từ ngôi sao trung tâm bị phân tán bởi nhiễu loạn trong bầu khí quyển Trái đất. Hình ảnh bên phải chỉ hiển thị ánh sáng phân cực. Ánh sáng sao còn lại không được phân cực và do đó loại bỏ. Ánh sáng từ mép sau của đĩa (ở bên phải của ngôi sao) bị phân cực mạnh khi nó phản xạ về phía Trái đất, và do đó nó xuất hiện sáng hơn so với cạnh hướng về phía trước.
Nó nghĩ rằng vòng phản xạ có thể là từ vành đai của các tiểu hành tinh hoặc sao chổi quay quanh HR4796A, và có thể có hình dạng (hoặc được người chăn cừu, giống như các vòng của Sao Thổ) bởi các hành tinh chưa được nhìn thấy. Các khả năng nâng cao của GPI thang cho phép cho toàn bộ chu vi của vòng được chụp.
GPIiên thành công trong việc chụp ảnh các hệ thống được biết đến trước đây như Beta Pictoris và HR4796A chỉ có thể chỉ ra nhiều khám phá ngoại hành tinh thú vị hơn sắp tới.
Toàn bộ cộng đồng exoplanet rất hào hứng cho GPI mở ra một kỷ nguyên hoàn toàn mới của hành tinh tìm kiếm, chuyên gia vật lý và chuyên gia ngoại hành tinh Sara Seager thuộc Viện Công nghệ Massachusetts cho biết. Mỗi kỹ thuật phát hiện exoplanet có thời hoàng kim. Đầu tiên, đó là kỹ thuật vận tốc hướng tâm (tìm kiếm hành tinh trên mặt đất bắt đầu toàn bộ lĩnh vực). Thứ hai, đó là kỹ thuật vận chuyển (cụ thể là Kepler). Giờ đây, đó là kỹ thuật tìm kiếm hình ảnh trực tiếp trên hành tinh, tinh vi, quay đầu để tạo sóng.
Năm nay, nhóm GPI sẽ bắt đầu một cuộc khảo sát quy mô lớn, nhìn vào 600 ngôi sao trẻ để xem những hành tinh khổng lồ nào có thể quay quanh chúng.
Một ngày nào đó, sẽ có một thiết bị trông rất giống GPI, trên kính viễn vọng trong không gian. Và những hình ảnh và quang phổ phát ra từ nhạc cụ đó sẽ hiển thị một chấm nhỏ màu xanh là một Trái đất khác.
- Bruce Macintosh, trưởng nhóm GPI
Những quan sát trên được thực hiện vào tháng 11 năm ngoái trong một lần ra mắt cực kỳ rắc rối. Kính thiên văn Gemini South nằm gần đỉnh Cerro Pachon ở miền trung Chile, ở độ cao 2.722 mét.
Nguồn: Thông cáo báo chí của Đài quan sát Song Tử
