Một nghiên cứu mới sử dụng dữ liệu từ vệ tinh ESA từ Gaia để đưa ra ước tính có hệ thống đầu tiên về tần suất các ngôi sao vượt qua sao chổi từ Đám mây Oort và chúng lao thẳng vào hệ mặt trời bên trong.
Đây là Sao chổi C / 2012 S1 (ISON). Nó từ đám mây Oort. Sao chổi bị đánh bật khỏi đám mây và bắt đầu du hành tới hệ mặt trời bên trong ít nhất một triệu năm trước. Nó làm cách tiếp cận gần gũi nhất của mình cho mặt trời trên Tháng Mười Một 28, 2013, lướt chỉ 730.000 dặm (1,2 triệu km) trên bề mặt của mặt trời. Hình ảnh này là tổng hợp của 4 lần phơi sáng 30 giây khác nhau thông qua các bộ lọc màu xanh lam, xanh lục, đỏ và gần hồng ngoại. Khi sao chổi di chuyển trước các ngôi sao nền, các ngôi sao xuất hiện dưới dạng nhiều chấm màu. Hình ảnh qua kính viễn vọng quốc gia miền Nam TRAPPIST tại Đài thiên văn ESO Làn La Silla và Viện thiên văn học Max Planck.
Từ lâu, người ta đã nói rằng các sao chổi từ Đám mây Oort đôi khi bị hấp dẫn một cách nghiêm trọng khi đi qua các đám mây và việc kích hoạt sao này khiến chúng rơi xuống một phần của hệ mặt trời. Nhưng điều này có thường xuyên xảy ra không? Vào ngày 31 tháng 8 năm 2017, Viện Thiên văn học Max Planck đã công bố một nghiên cứu mới sử dụng dữ liệu từ vệ tinh ESA Gaia, dẫn đến ước tính có hệ thống đầu tiên về tỷ lệ của những cuộc gặp gỡ gần gũi này. Các tác giả chính của Coryn Bailer-Jones và nhóm nghiên cứu đã học được rằng - cứ sau một triệu năm - có tới hai chục ngôi sao đi qua trong một vài năm ánh sáng mặt trời, khiến các nhà khoa học cho biết, đối với tình trạng nhiễu loạn gần như liên tục trong Đám mây Oort của sao chổi xa xôi. Kết quả đã được công bố trên tạp chí đánh giá ngang hàng Thiên văn học & Vật lý thiên văn (đọc nó trên Arxiv.org). Những tuyên bố của các nhà khoa học nói:
Sao chổi va chạm với Trái đất là một trong những thảm họa vũ trụ dữ dội và rộng lớn hơn có thể xảy ra trên hành tinh quê nhà của chúng ta. Tác động được biết đến nhiều nhất là tác động mà 66 triệu năm trước đã gây ra hoặc ít nhất là đẩy nhanh sự tàn lụi của khủng long (mặc dù không biết liệu sự đổ lỗi trong trường hợp này rơi vào sao chổi hay tiểu hành tinh).
Phải nói rằng, theo hiểu biết tốt nhất hiện nay, các tác động với hậu quả khu vực hoặc thậm chí toàn cầu là cực kỳ hiếm, và xảy ra với tốc độ không quá một phần triệu năm. Ngoài ra, các hệ thống giám sát cung cấp cho chúng ta một kho dự trữ khá đầy đủ các tiểu hành tinh và sao chổi lớn hơn, không có cái nào hiện đang trong quá trình va chạm với Trái đất.
Tuy nhiên, hậu quả đủ nghiêm trọng đến mức các nghiên cứu về nguyên nhân tác động của sao chổi không hoàn toàn mang tính học thuật. Thủ phạm chính là những cuộc chạm trán xuất sắc: những ngôi sao đi qua khu dân cư vũ trụ mặt trời của chúng ta. Vùng ngoại ô của hệ mặt trời của chúng ta được cho là nơi chứa một vật thể lạnh và băng giá - sao chổi tiềm năng - được gọi là đám mây Oort. Ảnh hưởng hấp dẫn của các ngôi sao đi qua có thể đẩy các sao chổi này vào bên trong, và một số sẽ bắt đầu một hành trình đến hệ mặt trời bên trong, có thể trong quá trình va chạm với Trái đất. Đó là lý do tại sao kiến thức về các cuộc gặp gỡ sao này và tính chất của chúng có tác động trực tiếp đến đánh giá rủi ro đối với các tác động của sao chổi.
Bây giờ, Bailer-Jones đã công bố ước tính có hệ thống đầu tiên về tỷ lệ các cuộc chạm trán như vậy. Kết quả mới sử dụng dữ liệu từ bản phát hành dữ liệu đầu tiên (DR1) của nhiệm vụ Gaia kết hợp các phép đo Gaia mới với các phép đo cũ hơn bằng vệ tinh ESA tựa Hipparcos. Điều quan trọng, Bailer-Jones đã mô hình hóa mỗi ứng cử viên cho một cuộc gặp gỡ gần gũi như một đám sao ảo, cho thấy sự không chắc chắn trong dữ liệu quỹ đạo sẽ ảnh hưởng đến tỷ lệ gặp phải.
Bailer-Jones nhận thấy rằng trong vòng một triệu năm điển hình, từ 490 đến 600 ngôi sao sẽ vượt qua mặt trời trong khoảng cách 16,3 năm ánh sáng (5 Parsec), hoặc ít hơn. Từ 19 đến 24 sao sẽ vượt qua ở mức 3,26 năm ánh sáng (1 Parsec) hoặc ít hơn. Tất cả hàng trăm ngôi sao này sẽ đủ gần để đẩy các sao chổi từ đám mây Oort vào hệ mặt trời. Các kết quả mới nằm trong cùng một sân bóng như trước đây, các ước tính ít hệ thống hơn cho thấy rằng khi nói đến các cuộc chạm trán sao, giao thông trong khu vực vũ trụ của chúng ta khá nặng nề.
Các nhà khoa học cho biết kết quả của họ có giá trị trong một khoảng thời gian đạt được khoảng 5 triệu năm trong quá khứ và trong tương lai. Họ nói rằng - với bản phát hành dữ liệu tiếp theo của Gaia, DR2, dự kiến vào tháng 4 năm 2018 - điều này có thể được kéo dài đến 25 triệu năm mỗi chiều. Họ kết luận rằng các nhà thiên văn học có ý định đi xa hơn:
Sau đó, tìm kiếm những ngôi sao có thể chịu trách nhiệm ném một sao chổi về phía khủng long sẽ cần phải biết thiên hà nhà của chúng ta và sự phân bố khối lượng của nó chi tiết hơn nhiều so với chúng ta hiện tại. Đó là một mục tiêu dài hạn của các nhà nghiên cứu liên quan đến Gaia và các dự án liên quan.
sao chổi dài thời gian di chuyển vào bên trong từ đám mây Oort, mà là một lĩnh vực của vật thể băng giá xung quanh hệ mặt trời của chúng ta, bắt đầu từ khoảng 186 tỷ dặm (300 tỷ km) từ mặt trời. Hình ảnh qua Vagabonds của Hệ mặt trời / Pearl Elliot.
Nghệ sĩ vẽ hình của Vành đai Kuiper và Đám mây Oort. Tín dụng hình ảnh: NASA
Điểm mấu chốt: Một nghiên cứu mới từ Viện Thiên văn học Max Planck chỉ ra rằng - cứ sau một triệu năm - có tới hai chục ngôi sao đi qua trong một vài năm ánh sáng mặt trời của chúng ta, khiến các nhà khoa học cho biết, đối với trạng thái gần như không đổi về sự nhiễu loạn trong đám mây Oort.