Một cặp nhà thiên văn học lướt qua dữ liệu từ tàu vũ trụ Kepler đã phát hiện ra exomoon đầu tiên. Mặt trăng nằm trong hệ thống Kepler 1625 cách chúng ta khoảng 8.000 năm ánh sáng, thuộc chòm sao Cygnus. Nó quay quanh người khổng lồ khí Kepler 1625b, và, không giống như tất cả các mặt trăng trong Hệ Mặt trời của chúng ta, đây là một mặt trăng khí đốt.
Chỉ là vấn đề thời gian trước khi chúng tôi tìm thấy một exomoon. Chúng tôi đã tìm thấy hàng ngàn ngoại hành tinh, chủ yếu nhờ vào tàu vũ trụ Kepler. Và nơi có các hành tinh, chúng ta có thể mong đợi các mặt trăng. Nhưng mặc dù có vẻ như không thể tránh khỏi, exomoon đầu tiên được xác nhận vẫn rất thú vị.
Exomoon khác nhiều so với những gì chúng ta thấy trong Hệ mặt trời của chính chúng ta. Nó quay quanh một người khổng lồ khí lớn hơn nhiều lần so với Sao Mộc, được gọi là Kepler 1625b. Bằng chứng sơ bộ chỉ ra rằng chính mặt trăng, được gọi là Kepler 1625b I, là mặt trăng khí và có kích thước tương đương sao Hải Vương. Không có gì như thế này tồn tại trong hệ thống của chúng tôi.
Một khía cạnh chói tai của hệ thống là quy mô tuyệt vời của nó. - từ tờ giấy, Dạy và Kipping, 2018.
Ở đây, nơi mà chúng tôi cảnh báo độc giả của chúng tôi, mặc dù. Nói đúng ra, các nhà thiên văn học đã phát hiện ra bằng chứng về mặt trăng. Sự tồn tại của nó vẫn cần được xác nhận. Nhưng vì các nhà khoa học tự nhiên thận trọng, nên đặt cược an toàn rằng các quan sát bổ sung sẽ xác nhận rằng nó ở đó.
Nếu được xác nhận, phát hiện này hoàn toàn có thể làm lung lay sự hiểu biết của chúng ta về cách thức các mặt trăng được hình thành và chúng có thể được tạo ra từ đâu. - Thomas Zurbuchen, quản trị viên liên kết của Ban giám đốc sứ mệnh khoa học NASA.
Alex Dạyey và David Kipping là các nhà thiên văn học tại Đại học Columbia. Họ đã phát hiện ra mặt trăng trong dữ liệu Kepler mà họ đang phân tích. Họ tập trung vào 284 ngoại hành tinh được phát hiện bởi Kepler đang quay quanh các ngôi sao của họ trên quỹ đạo rộng. Một quỹ đạo rộng là một quỹ đạo dài hơn 30 ngày và họ đã coi đó là nơi tốt nhất để tìm ra những người xuất chúng tiềm năng. Họ đã tìm thấy một sự bất thường trong số 288 ngoại hành tinh cho thấy một exomoon có mặt.
Sau khi hành tinh hoàn thành quá cảnh dài 19 giờ, độ sáng của ngôi sao đã giảm xuống lần thứ hai. Sự nhúng này phù hợp với một mặt trăng, làm cho nó trở thành exomoon đầu tiên từng được quan sát.
Càng chúng tôi thấy những sai lệch nhỏ và chao đảo trong đường cong ánh sáng thu hút sự chú ý của chúng tôi. - David Kipping, Đại học Columbia.
Phát hiện hấp dẫn này cho thấy các nhiệm vụ của NASA phối hợp với nhau để khám phá những bí ẩn đáng kinh ngạc trong vũ trụ của chúng ta, Thomas nói, Thomas Zurbuchen, quản trị viên của Ban Giám đốc Sứ mệnh Khoa học của NASA tại Trụ sở NASA, Washington, DC. làm thế nào các mặt trăng được hình thành và những gì chúng có thể được tạo ra.
Đây chắc chắn là một khoảnh khắc gây sốc khi nhìn thấy đường cong ánh sáng Hubble đó. - David Kipping, Đại học Columbia.
Sau khi họ tìm thấy sự bất thường trong dữ liệu Kepler, họ đã sử dụng Hubble để có cái nhìn khác. Cặp đôi đã dành 40 giờ thời gian của Hubble để có được dữ liệu chính xác hơn về sự giảm bớt ánh sáng từ ngôi sao mẹ. Sau khi quan sát hành tinh tự vận chuyển trước ngôi sao, họ đã nhìn thấy lần nhúng thứ hai tương tự mà Kepler đã làm, 3,5 giờ sau khi hành tinh trên hành tinh.
Chúng tôi thấy những sai lệch nhỏ và chao đảo trong đường cong ánh sáng thu hút sự chú ý của chúng tôi, ông Kipping nói.
Cặp nhà thiên văn đã hết thời gian trước khi họ có thể quan sát quá cảnh Mặt trăng hoàn thành quá cảnh, nhưng họ đã nhìn thấy một thứ khác. Quá cảnh hành tinh trên hành tinh xảy ra sớm hơn một giờ so với dự đoán. Điều này phù hợp với hành tinh và mặt trăng quay quanh một trung tâm trọng lực chung. Điều này sẽ khiến hành tinh này chao đảo giống như cách Trái đất chao đảo khi Mặt trăng quay quanh Trái đất.
Mặt trăng đồng hành là cách giải thích đơn giản và tự nhiên nhất cho lần nhúng thứ hai trong đường cong ánh sáng và độ lệch thời gian quỹ đạo, theo K Kipping giải thích. Đây chắc chắn là một khoảnh khắc gây sốc khi nhìn thấy đường cong ánh sáng Hubble đó, trái tim tôi bắt đầu đập nhanh hơn một chút và tôi cứ nhìn vào chữ ký đó. Nhưng chúng tôi biết công việc của chúng tôi là giữ một đầu cấp và về cơ bản cho rằng đó là không có thật, kiểm tra mọi cách có thể hiểu được trong đó dữ liệu có thể đánh lừa chúng tôi.
Có lý do chính đáng để thận trọng về kết luận mặt trăng. Một hành tinh thứ hai không bị phát hiện có thể chịu trách nhiệm. Nó có thể có một hành tinh thứ hai ở đó, nhưng Kepler không thể phát hiện ra nó.
Cả hành tinh và mặt trăng của nó đều nằm trong vùng có thể ở sao Star, có nghĩa là nước lỏng có thể có mặt. Nhưng thật không may, hành tinh này là một người khổng lồ khí và mặt trăng là mặt trăng khí. Không có cuộc sống như chúng ta biết nó có thể tồn tại ở đó.
Cặp nhà thiên văn học đã công bố bài báo của họ trên tạp chí Science Advances. Họ nói rằng không chỉ mặt trăng là mặt trăng khí, xa lạ với Hệ mặt trời của chúng ta, nó còn có kích thước tương đương với sao Hải Vương. Đó là cách lớn hơn bất kỳ mặt trăng nào trong hệ thống của chúng tôi. Bộ đôi nói rằng sự tồn tại của mặt trăng này có thể mang lại những hiểu biết mới về cách các hệ hành tinh hình thành và cách thức các mặt trăng hình thành.
Nguồn gốc Exomoon từ: Một vật bị bắt?
Các nhà thiên văn học nghĩ rằng các mặt trăng hình thành từ bụi còn sót lại từ sự hình thành của hành tinh. (Mặc dù Trái đất Mặt trăng có thể đã hình thành khác nhau.) Nhưng Kepler 1625b và mặt trăng của nó đều là thế giới khí, vì vậy một số cơ chế hình thành khác phải hoạt động.
Quỹ đạo của exomoon có thể nghiêng khoảng 45 độ so với mặt phẳng quỹ đạo hành tinh. Nếu đó là trường hợp khác, thì nó cũng tương tự như sao Hải Vương Triton. Nhưng các nhà thiên văn học cho rằng Triton là một Vật thể Vành đai Kuiper (KBO) bị bắt chứ không phải là một mặt trăng hình thành từ cùng một hạt bụi với Sao Hải Vương. Có thể nói rằng Kepler 1625b I là một vật thể bị bắt chứ không phải là mặt trăng cổ điển. Nhưng trong nghiên cứu, hai nhà thiên văn học sử dụng thận trọng để đạt được kết luận đó. Tất cả đều khá sơ bộ vào thời điểm này.
Xuyên suốt kết luận của bài báo, hai nhà thiên văn học kêu gọi thận trọng. Họ hài lòng với tính chính xác của dữ liệu của họ, đặc biệt là từ dữ liệu Hubble tiếp theo. Và họ đã hài lòng rằng giải thích của họ là nghiêm ngặt. Vấn đề là không có khả năng khám phá so với bất cứ điều gì chúng ta biết. Đây là một khám phá hoàn toàn mới.
Trong kết luận của họ, hai nhà thiên văn học tuyên bố rằng Đây là một phân tích phức tạp và có liên quan trong đó một hiệu ứng nhỏ không được tính đến, hoặc một tạo tác dị thường, có khả năng thay đổi cách giải thích của chúng ta. Nói tóm lại, đó là những ẩn số chưa biết mà chúng ta không thể định lượng. Những sự dè dặt này tồn tại bởi vì đây sẽ là một phát hiện đầu tiên của nó, exomoon đầu tiên. Họ tiếp tục nói rằng những tuyên bố ngoại hành tinh đầu tiên đã gặp phải sự hoài nghi lớn bởi vì chúng còn quá mới.
Có gần 200 mặt trăng trong Hệ mặt trời của chúng ta và đó là một hệ thống chỉ có 8 hành tinh lớn. Không phải tất cả các hành tinh đều có mặt trăng, nhưng trung bình toán học vẫn là 25 mặt trăng trên mỗi hành tinh. Vì vậy, với gần 4000 ngoại hành tinh được phát hiện, toán học đứng về phía chúng ta.
Ngay cả khi điều này hóa ra không phải là một exomoon, các nhà thiên văn học sẽ tiếp tục tìm kiếm các ứng cử viên khác. Kính thiên văn James Webb sẽ có điều gì đó để nói về việc tìm kiếm. Khả năng quan sát mạnh mẽ của nó sẽ nhảy bắt đầu tìm kiếm các hành tinh và vệ tinh xung quanh các ngôi sao khác.
Nó chỉ là vấn đề thời gian trước khi chúng ta tìm thấy.
- Phát hành tin tức của Hubble: Các nhà thiên văn học ở Nhật Bản tìm thấy bằng chứng đầu tiên về Mặt trăng có thể bên ngoài Hệ mặt trời của chúng ta
- Tài liệu nghiên cứu: Bằng chứng về một exomoon lớn quay quanh Kepler-1625b
