Các nhà thiên văn học đã tìm thấy bằng chứng đầu tiên về sao chổi băng giá quay quanh một ngôi sao giống như mặt trời cách Trái đất 160 năm ánh sáng.
Minh họa vòng bụi bao quanh HD 181327. Hình ảnh qua Amanda Smith, Đại học Cambridge.
Một nhóm các nhà thiên văn học quốc tế đã tìm thấy bằng chứng đầu tiên về sao chổi băng giá quay quanh một ngôi sao giống như mặt trời gần đó.
Nghiên cứu của họ, được xuất bản vào ngày 23 tháng 5 năm 2016 trong Thông báo hàng tháng của Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia, là bước đầu tiên trong việc thiết lập các tính chất của các đám mây sao chổi xung quanh các ngôi sao giống như mặt trời ngay sau khi chúng được sinh ra và có thể có một cái nhìn thoáng qua về cách hệ mặt trời của chúng ta phát triển.
Sử dụng dữ liệu từ Atacama Large Millim Array (ALMA), các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra lượng khí carbon monoxide rất thấp xung quanh ngôi sao, với lượng phù hợp với sao chổi trong hệ mặt trời của chúng ta.
Sao chổi về cơ bản là quả cầu tuyết bẩn của băng và đá, đôi khi có đuôi bụi và băng bay hơi phía sau chúng, và được hình thành sớm trong quá trình phát triển hệ sao. Chúng thường được tìm thấy ở bên ngoài hệ mặt trời của chúng ta, nhưng trở nên rõ ràng nhất khi chúng đến thăm các khu vực bên trong. Ví dụ, Sao chổi Halley đến thăm hệ mặt trời bên trong cứ sau 75 năm, một số mất khoảng 100.000 năm giữa các lần truy cập và những người khác chỉ ghé thăm một lần trước khi bị ném vào không gian giữa các vì sao.
Hình ảnh ALMA của vòng sao chổi xung quanh HD 181327 (màu sắc đã được thay đổi). Các đường viền màu trắng đại diện cho kích thước của Vành đai Kuiper trong Hệ Mặt trời. Hình ảnh thông qua Amanda Smith, Đại học Cambridge.
Nó tin rằng khi hệ mặt trời của chúng ta lần đầu tiên được hình thành, Trái đất là một vùng đất đá, giống như sao Hỏa ngày nay và sao chổi va chạm với hành tinh trẻ mang theo nhiều nguyên tố và hợp chất, bao gồm cả nước, cùng với chúng.
Ngôi sao trong nghiên cứu này, HD 181327, có khối lượng lớn hơn khoảng 30% so với mặt trời và nằm cách chòm sao Họa sĩ 160 năm ánh sáng. Hệ thống này khoảng 23 triệu năm tuổi, trong khi hệ mặt trời của chúng ta là 4,6 tỷ năm tuổi.
Sebastián Marino là một sinh viên tiến sĩ của Viện thiên văn học Cambridge và là tác giả chính của tờ giấy. Marino nói trong một tuyên bố:
Các hệ thống trẻ như hệ thống này hoạt động rất mạnh, với sao chổi và tiểu hành tinh đâm sầm vào nhau và thành các hành tinh. Hệ thống này có thành phần băng tương tự như của chúng ta, vì vậy, nó là một nghiên cứu tốt để tìm hiểu hệ mặt trời của chúng ta trông như thế nào ngay từ đầu.
Sử dụng ALMA, các nhà thiên văn học đã quan sát ngôi sao, được bao quanh bởi một vòng bụi do các vụ va chạm của sao chổi, tiểu hành tinh và các vật thể khác. Nó có khả năng ngôi sao này có các hành tinh trên quỹ đạo xung quanh nó, nhưng chúng không thể phát hiện bằng kính viễn vọng hiện tại.
Để phát hiện sự hiện diện có thể của sao chổi, các nhà nghiên cứu đã sử dụng ALMA để tìm kiếm chữ ký của khí, vì các va chạm tương tự khiến vòng bụi hình thành cũng sẽ gây ra sự giải phóng khí. Cho đến nay, khí như vậy mới chỉ được phát hiện xung quanh một vài ngôi sao, tất cả đều to hơn mặt trời. Sử dụng mô phỏng để mô hình hóa thành phần của hệ thống, họ có thể tăng tỷ lệ tín hiệu / nhiễu trong dữ liệu ALMA và phát hiện lượng khí carbon monoxide rất thấp.
Đồng tác giả nghiên cứu Luca Matrà là một nghiên cứu sinh tại Viện Thiên văn học Cambridge. Matrà nói:
Đây là nồng độ khí thấp nhất từng được phát hiện trong vành đai tiểu hành tinh và sao chổi. Lượng khí chúng ta phát hiện tương tự như một quả cầu băng có đường kính 200 km, rất ấn tượng khi xem xét cách ngôi sao bao xa. Thật tuyệt vời khi chúng ta có thể làm điều này với các hệ thống ngoại hành tinh.