Làm thế nào các hành tinh hình thành là một trong những câu hỏi lớn trong thiên văn học. Nhưng đây là một nhiệm vụ khó khăn nhất, với khoảng cách quan sát. Đây là một chủ đề rộng lớn với nhiều thách thức, ông David Wilner từ Trung tâm thiên văn học Harvard-Smithsonian nói trong cuộc nói chuyện của ông tại cuộc họp của Hiệp hội Thiên văn học Mỹ trong tuần này. Tuy nhiên, trong suốt vài thập kỷ qua với các quan sát về các hệ sao gần đó, chúng tôi đã đi đến một phác thảo cơ bản về quá trình hình thành hệ mặt trời.
Có một vài trở ngại để vượt qua trong việc nghiên cứu các đĩa tiền đạo. Đầu tiên, phần lớn khối lượng của đĩa lạnh và tối, vì hydro phân tử không tỏa ra. Những khu vực này chỉ được thăm dò thông qua một vài thành phần nhỏ: phát xạ nhiệt từ bụi và ánh sáng tán xạ từ ngôi sao.
Thứ hai, số lượng các công cụ của các nhà thiên văn học trên thế giới đang tìm kiếm trên thực tế là khá nhỏ. Thông thường, lượng vật chất bảo vệ tiền tệ bằng khoảng 1/100 khối lượng của ngôi sao và khoảng 1/4000 độ trên bầu trời.
Thông qua quan sát của nhiều hệ thống với một số kính thiên văn, chúng ta có thể thấy các hệ thống đĩa này ở nhiều bước sóng khác nhau trong nỗ lực nhìn thấy cả các ngôi sao và các thành phần của đĩa. Wilner cho biết có hai thuộc tính đặc biệt quan trọng cần biết: Khối lượng đĩa nói chung, vì độ sáng tỷ lệ thuận với khối lượng và thứ hai là tuổi thọ của đĩa. Từ kiến thức hiện tại, đĩa bụi phân tán 50% trong 3 triệu năm và 90% sau 5 triệu năm.
Lấy ví dụ, Milner đã thảo luận về tinh vân Rho Ophiuchi, (hình trên), nằm gần các chòm sao Scorpius và Ophiuchus, cách Trái đất khoảng 40 năm ánh sáng.
Đám mây Rho Oph thật ngoạn mục, với những vùng tối tuyệt đẹp là những cột khí và bụi dập tắt trường sao nền. Đây là vật liệu đang hình thành sao và hành tinh.
Wilner cho biết các bước trong quá trình hình thành hệ mặt trời như sau: đầu tiên là sự hình thành của một đĩa sao nguyên thủy nguyên thủy, sau đó là đĩa tiền đạo và sau đó là các mảnh vụn trong một hệ hành tinh.
Nhưng những vấn đề chính trong sự hiểu biết của chúng ta nằm ở chỗ các nhà thiên văn học đã thực sự nhìn thấy tất cả các bước trong quá trình này, và có thể chứng minh trực tiếp rằng những đĩa đầu tiên này tiếp tục hình thành các hành tinh. Có một số manh mối, chẳng hạn như các khoảng trống hình thành trong bụi xung quanh các khối vật liệu, tương tự như các khoảng trống trong các vòng của Sao Thổ xung quanh các mặt trăng.
Trong 15 năm qua, các đĩa tiền điện tử đã được nghiên cứu với nhiều giao thoa kế khác nhau tại Đài thiên văn Keck trên Mauna Kea ở các bước sóng khác nhau từ 0,87 micron đến 7 mm. Và năm năm qua, Kính thiên văn vũ trụ Spitzer đã cho mượn khả năng hồng ngoại của nó để tăng thêm kiến thức cho sự hiểu biết hiện tại của chúng tôi. Nhưng chẳng mấy chốc, một kính viễn vọng mới trên sa mạc Chile cao có thể cung cấp độ phân giải cần thiết để cung cấp cái nhìn thoáng qua không chỉ các khoảng trống trong các đĩa, mà còn một cửa sổ mới về cách các vật liệu xung quanh các hành tinh mới nổi có thể hình thành mặt trăng. Atacama Large Millimét / milimét Array (ALMA), sẽ hoạt động ở bước sóng 0,3 đến 9,6 mm.
Wilner rõ ràng mong muốn đưa khả năng quan sát của mảng này hoạt động. Theo lịch trình sẽ được hoàn thành vào năm 2012, ALMA sẽ giúp điền vào những khoảng trống của Google về kiến thức của chúng ta về sự hình thành hành tinh.
Nguồn: Trình bày cuộc họp AAS, với sự làm rõ từ Chris Lintott
