Thu thập thông tin chi tiết về ngoại hành tinh là vô cùng khó khăn. Nhưng giờ đây, một nhóm sử dụng công nghệ tiên tiến tại Đài thiên văn Keck đã có một bước tiến lớn trong quan sát ngoại hành tinh và đã phát hiện ra nước trong bầu khí quyển của một hành tinh cách đó 179 năm ánh sáng.
Hệ mặt trời ở trung tâm của ngôi sao này có một ngôi sao tên là HR 8799 và các hành tinh của nó: HR 8799 b, c, d và e. Hệ thống này cách 179 năm ánh sáng trong chòm sao Pegasus. Bản thân ngôi sao này là một ngôi sao theo trình tự chính 30 triệu năm tuổi. Nó rất đáng chú ý vì một số lý do, bao gồm cả các thuộc tính sao lẻ của riêng nó. Nhưng nó rất đáng chú ý vì một lý do quan trọng khác. Năm 2008, các nhà khoa học tuyên bố rằng họ đã quan sát trực tiếp ba ngoại hành tinh xung quanh ngôi sao HR HR 8799b, c và d bằng cách sử dụng kính viễn vọng Keck và Gemini. Sau đó vào năm 2010, họ tuyên bố phát hiện ra một hành tinh thứ tư, HR 8799 e.
Thông báo mới nhất này được xây dựng dựa trên công trình trước đó từ năm 2008, và các nhà thiên văn học đứng sau nghiên cứu này gọi thông báo mới nhất này là một bước chân đá trên đường để có được những hình ảnh ngoại hành tinh tốt hơn và tốt hơn.
Các quan sát mới là của HR 8799 c, lần đầu tiên được quan sát vào năm 2008. Nó có một hành tinh khí khổng lồ trẻ gấp 7 lần khối lượng Sao Mộc quay quanh ngôi sao của nó sau mỗi 200 năm. Những quan sát hình ảnh trực tiếp mới này xác nhận sự hiện diện của nước trong khí quyển và xác nhận thiếu khí mê-tan.
Loại công nghệ này chính xác là những gì chúng ta muốn sử dụng trong tương lai để tìm kiếm dấu hiệu sự sống trên một hành tinh giống như Trái đất. - Dimitri Mawet, tác giả nghiên cứu, Caltech và JPL.
Những quan sát mới này phát sinh từ sự kết hợp mạnh mẽ của hai công nghệ kính viễn vọng tại Keck. Đầu tiên là quang học thích ứng. Quang học thích nghi chống lại các hiệu ứng làm mờ của bầu khí quyển Trái đất. Thứ hai là máy quang phổ trên kính viễn vọng Keck 2 có tên là Máy quang phổ siêu âm hồng ngoại gần (NIRSPEC), một máy quang phổ có độ phân giải cao hoạt động trong ánh sáng hồng ngoại.
Loại công nghệ này chính xác là những gì chúng ta muốn sử dụng trong tương lai để tìm kiếm dấu hiệu sự sống trên một hành tinh giống như Trái đất. Dimitri Mawet, phó giáo sư thiên văn học tại Caltech và là nhà khoa học nghiên cứu tại JPL, CalTech quản lý cho NASA, đồng tác giả của nghiên cứu đã trình bày những phát hiện này.
Những phát hiện mới được công bố trên Tạp chí Thiên văn. Tác giả chính là Ji Wang, trước đây là một học giả sau tiến sĩ tại Caltech và hiện là trợ lý giáo sư tại Đại học bang Ohio.
Cho đến nay, các nhà thiên văn học đã trực tiếp chụp ảnh hơn một chục hành tinh ngoại. Hệ thống HR 8799 là hệ thống đa hành tinh đầu tiên được chụp trực tiếp. Nhưng những hình ảnh chỉ là bước đầu tiên trong nghiên cứu này.
Sau khi chụp, hình ảnh có thể được phân tích thành phần hóa học trong khí quyển của chúng. Đây là nơi quang phổ đến. Trong trường hợp này, các khả năng tinh chế của NIRSPEC là chìa khóa.
NIRSPEC là một thiết bị trên kính viễn vọng Keck 2 hoạt động ở dải L hồng ngoại. Dải L là một loại ánh sáng hồng ngoại có bước sóng khoảng 3,5 micromet, và một vùng phổ với nhiều dấu vân tay hóa học chi tiết. Ban nhạc L đã bị bỏ qua phần lớn trước đây vì bầu trời sáng hơn ở bước sóng này, Mawet nói. Nếu bạn là người ngoài hành tinh với đôi mắt được điều chỉnh theo dải L, bạn sẽ thấy một bầu trời cực kỳ sáng. Thật khó để nhìn thấy các ngoại hành tinh qua tấm màn che này.
Bằng cách kết hợp quang phổ băng L với quang học thích nghi, họ đã vượt qua những khó khăn khi quan sát một hành tinh người ánh sáng gần như bị nhấn chìm bởi ngôi sao của nó. Họ đã có thể thực hiện các phép đo chính xác của hành tinh, xác nhận sự hiện diện của nước và không có khí mêtan.
Ngay bây giờ, với Keck, chúng ta đã có thể tìm hiểu về vật lý và động lực học của những hành tinh kỳ lạ khổng lồ này, không giống với các hành tinh trong hệ mặt trời của chúng ta, Wang nói.
Hiện tại, chúng tôi chắc chắn hơn về việc thiếu khí mê-tan trên hành tinh này, Wang nói. Điều này có thể là do sự pha trộn trong hành tinh khí quyển. Khí mê-tan, mà chúng ta dự kiến sẽ ở đó trên bề mặt, có thể bị pha loãng nếu quá trình đối lưu tạo ra các lớp sâu hơn của hành tinh mà don Giăng có khí mê-tan.
Nhóm Mawet sườn đã chuẩn bị cho nhạc cụ tiếp theo và mới nhất tại Đài thiên văn Keck. Nó được gọi là KPIC, (Keck Planet Imager and Characterizer). KPIC sẽ sử dụng quang học và quang phổ thích ứng, nhưng để có hiệu quả tốt hơn nữa. Với KPIC, các nhà thiên văn học sẽ có thể hình ảnh các hành tinh thậm chí còn mờ hơn và gần với ngôi sao của họ hơn HR 8799c.
Và tương lai thậm chí còn tươi sáng hơn cho hình ảnh ngoại hành tinh. Công nghệ đằng sau quang học thích nghi và quang phổ đã giúp hình ảnh hành tinh này sẽ được đưa vào sử dụng trên các kính viễn vọng trong tương lai của chúng ta.
Mawet là một bàn đạp cho thiết bị Kính viễn vọng Ba mươi mét trong tương lai của chúng tôi, Mawet nói. Bây giờ, chúng ta đang học rất nhiều về vô số cách mà các hành tinh trong vũ trụ của chúng ta hình thành.
- Thông cáo báo chí: Bước đệm ngoại hành tinh
- Tài liệu nghiên cứu: Phát hiện nước trong khí quyển của HR 8799 c với Quang phổ tán sắc cao dải L được hỗ trợ bởi Quang học thích nghi
- Mục nhập Wikipedia: HR 8799
- Tài liệu nghiên cứu: Hình ảnh trực tiếp của nhiều hành tinh đang bay trên sao HR 8799
- Đài thiên văn Keck: Thiết bị đo kính viễn vọng
