Khi các ngôi sao còn trẻ, chúng bị che khuất trong những vòng tròn vật chất rộng, phẳng. Các nhà thiên văn học gọi những đặc điểm này là "đĩa tiền hành tinh", bởi vì đó là bụi và khí của chúng tụ lại thành những quả bóng cuối cùng trở thành hành tinh. Các nhà nghiên cứu từ lâu đã nghi ngờ rằng "protoplanets" - thế giới nửa nướng trong các đĩa đó - có thể khắc những khoảng trống rộng lớn trong biển vật liệu lỏng lẻo mà kính viễn vọng có thể phát hiện ra.
Bây giờ, lý thuyết đó dường như đã được xác nhận, với hai hành tinh được phát hiện trong các khoảng trống trong một đĩa xung quanh PDS 70, một ngôi sao nhỏ trong chòm sao Centaurus, nằm cách Trái đất 370 năm ánh sáng.
PDS 70 là một ngôi sao tương đối mới trong thiên hà của chúng ta, đã hình thành khoảng 6 triệu năm trước. (Để so sánh, mặt trời của chúng ta khoảng 4,5 tỷ năm tuổi.) Và ngôi sao ngoài hành tinh vẫn được bao quanh bởi một đĩa mà các nhà thiên văn học có thể phát hiện qua kính viễn vọng.
Cái đĩa đó có một khoảng trống lớn, không có bụi và khí có thể nhìn thấy bằng các kính viễn vọng tiên tiến nhất của loài người, như ALMA, một loạt các kính viễn vọng vô tuyến ở sa mạc Atacama và Kính viễn vọng Không gian Hubble. PDS 70 của đĩa kéo dài từ 1,9 tỷ dặm ra từ các ngôi sao (3,1 tỷ km) - một chút gần gũi hơn với các ngôi sao hơn nơi Thiên vương tinh quỹ đạo mặt trời - để 3,8 tỷ dặm (6,1 tỷ km), hoặc xa hơn từ các ngôi sao hơn khoảng cách trung bình của Pluto từ mặt trời.
Trở lại vào tháng 7 năm 2018, Kính thiên văn rất lớn của Đài thiên văn Nam châu Âu (VLT) đã phát hiện ra một hành tinh khổng lồ, từ bốn đến 17 lần khối lượng Sao Mộc, quay quanh PDS 70 gần rìa bên trong của khoảng trống đó. Các nhà thiên văn đặt tên cho hành tinh này là PDS 70b. Bây giờ, trong một bài báo mới được công bố hôm thứ Hai (3/6) trên tạp chí Thiên văn học thiên nhiên, các nhà khoa học tiết lộ rằng có một hành tinh thứ hai trong khoảng trống đó.
Hành tinh mới phát hiện, PDS 70c, có khối lượng từ một đến 10 lần so với Sao Mộc. Thế giới này quỹ đạo gần với mép ngoài của khoảng cách, ở khoảng cách tương tự như Neptune của 3,3 tỷ dặm (5,3 tỷ km). PDS 70c quay quanh ngôi sao của nó một lần cho mỗi hai quỹ đạo của cặp song sinh lớn hơn, bên trong của nó.
"Chúng tôi đã rất ngạc nhiên khi tìm thấy hành tinh thứ hai", Sebastiaan Haffert, nhà thiên văn học tại Đài thiên văn Leiden ở Hà Lan và là tác giả chính của bài báo, cho biết trong một tuyên bố.
Các nhà nghiên cứu đã viết, không ai trong số này tăng đến mức chứng minh rằng các lỗ hổng đĩa tiền đạo như thế này rất nhiều với các hành tinh trẻ, các nhà nghiên cứu viết. Nhưng những phát hiện mang tính gợi ý.
"Với các phương tiện như ALMA, Hubble hoặc kính viễn vọng quang học mặt đất lớn, chúng tôi thấy các đĩa có vòng và khoảng trống khắp nơi. Câu hỏi mở là, có các hành tinh ở đó không? Trong trường hợp này, câu trả lời là có", Julien Girard, một nhà thiên văn học tại Viện Khoa học Kính viễn vọng Không gian ở Baltimore và là tác giả của bài báo, cho biết trong tuyên bố.
Việc phát hiện các ngoại hành tinh trong các khoảng trống như thế này là một thách thức, bởi vì để có thể nhìn thấy, đĩa phải thể hiện mặt phẳng của nó với Trái đất, chứ không phải cạnh của nó. Nhưng các nhà thiên văn học thường phát hiện ra các ngoại hành tinh một cách gián tiếp bằng cách quan sát chúng đi qua trước các ngôi sao của chúng. Một hành tinh quay quanh một đĩa đối diện với Trái đất sẽ không bao giờ đi qua giữa Trái đất và ngôi sao, vì vậy một thế giới như vậy phải được chụp trực tiếp. Và trong khi hàng ngàn ngoại hành tinh đã được phát hiện thông qua phương pháp gián tiếp, phát hiện trực tiếp là rất hiếm.
Đây chỉ là hệ thống nhiều người thứ hai từng được chụp trực tiếp, các nhà nghiên cứu cho biết. Và hai hành tinh này là một phần của hơn một tá hành tinh ngoại được phát hiện trực tiếp.
Theo các nhà nghiên cứu, họ hy vọng sẽ đào tạo các kính viễn vọng khác với VLT trên các hành tinh để tìm hiểu thêm về chúng và hiểu sâu hơn về cách các hành tinh trẻ hình thành và được định hình bởi các đĩa hình thành hành tinh.
