Đúng vậy, Tinh vân Orion là một nhà máy sản xuất sao, nhưng một cuộc khảo sát sâu mới đã tiết lộ 17 người bạn lùn nâu với các ngôi sao lùn đỏ, một cặp sao lùn nâu, một sao lùn nâu với một hành tinh đồng hành cùng 3 hành tinh khổng lồ.
Các nhà thiên văn học sử dụng Kính viễn vọng Không gian Hubble nhìn vào Tinh vân Orion - một nhà máy sao nổi tiếng trong thiên hà của chúng ta - và tìm thấy quần thể sao lùn nâu lớn nhất - những vật thể nặng hơn các hành tinh nhưng không tỏa sáng như các ngôi sao. Hình ảnh qua HubbleSite.
Các nhà thiên văn học cho biết vào ngày 11 tháng 1 năm 2018, họ đã sử dụng Kính thiên văn vũ trụ Hubble để tìm ra quần thể sao lùn nâu lớn nhất được biết đến rải rác giữa các ngôi sao mới sinh. Và nơi nào khác quần thể vật thể này sẽ ở, nhưng Tinh vân Orion, nhà máy sao nổi tiếng gần đó trong không gian? Tinh vân Orion gần như là duy nhất trên bầu trời của chúng ta vì ở khá gần (chỉ cách 1.350 năm ánh sáng) và cực kỳ tích cực trong việc hình thành sao. Nhìn vào vùng lân cận của những ngôi sao này, các nhà nghiên cứu không chỉ tìm thấy một số bạn đồng hành lùn nâu có khối lượng rất thấp mà còn có ba hành tinh khổng lồ. Họ thậm chí còn tìm thấy một ví dụ về các hành tinh nhị phân trong đó hai hành tinh quay quanh nhau trong trường hợp không có ngôi sao mẹ.
Sao lùn nâu rất thú vị, giống sao hành tinh. Chúng có khối lượng lớn hơn so với cái mà chúng ta thường gọi là một hành tinh, nhưng không đủ lớn để có đủ áp lực bên trong để châm ngòi cho phản ứng tổng hợp hạt nhân trong lõi của chúng, và do đó tỏa sáng như những ngôi sao. NASA cho biết:
Thay vào đó, sao lùn nâu mát mẻ và mờ dần khi có tuổi. Mặc dù có khối lượng thấp, các sao lùn nâu cung cấp manh mối quan trọng để hiểu cách các ngôi sao và hành tinh hình thành, và có thể là một trong những vật thể phổ biến nhất trong thiên hà Milky Way của chúng ta.
Cách đây không lâu, chúng tôi đã không biết rằng sao lùn nâu tồn tại. Do sự yếu ớt và lạnh lùng của họ so với các ngôi sao, họ vẫn khó nghiên cứu. Những nhà thiên văn học này đã sử dụng kính viễn vọng Hubble để xác định các sao lùn nâu bởi sự hiện diện của nước trong khí quyển của họ. Trưởng nhóm Massimo Robberto của Viện Kính viễn vọng Không gian ở Baltimore, Maryland cho biết trong một tuyên bố từ NASA:
Những cái này lạnh đến mức hơi nước hình thành. Nước là một chữ ký của các đối tượng dưới lòng đất. Nó một dấu ấn tuyệt vời và rất rõ ràng. Khi khối lượng nhỏ hơn, các ngôi sao trở nên đỏ hơn và mờ hơn, và bạn cần phải xem chúng trong vùng hồng ngoại. Và trong ánh sáng hồng ngoại, tính năng nổi bật nhất là nước.
Nhưng, NASA cho biết:
Hơi nước nóng của bầu trời trong bầu khí quyển của các sao lùn nâu không thể dễ dàng nhìn thấy từ bề mặt Trái đất, do tác động hấp thụ của hơi nước trong bầu khí quyển của chúng ta. May mắn thay, Hubble ở trên bầu khí quyển và có tầm nhìn gần hồng ngoại có thể dễ dàng phát hiện ra nước trên các thế giới xa xôi.
Nhóm Hubble đã xác định 1.200 ngôi sao màu đỏ ứng cử viên. Họ phát hiện ra rằng các ngôi sao chia thành hai quần thể riêng biệt: những người có nước và những người không có nước. Những người sáng với nước được xác nhận là sao lùn đỏ mờ. Vô số các sao lùn và hành tinh nâu nổi tự do, giàu nước trong các tinh vân Orion đều là những khám phá mới. Nhiều ngôi sao không có nước cũng được phát hiện và đây là những ngôi sao nền trong Dải Ngân hà. Ánh sáng của chúng bị đỏ đi khi đi qua bụi liên sao, và do đó không liên quan đến nghiên cứu của nhóm.
NASA cho biết nhóm nghiên cứu cũng tìm kiếm những người bạn đồng hành mờ nhạt hơn với 1.200 ngôi sao đỏ này:
Vì chúng rất gần với các ngôi sao chính của chúng, những người bạn đồng hành này gần như không thể khám phá bằng các phương pháp quan sát tiêu chuẩn. Nhưng bằng cách sử dụng một kỹ thuật hình ảnh có độ tương phản cao, độc đáo được phát triển bởi Laurent Pueyo tại Viện Khoa học Kính viễn vọng Không gian, các nhà thiên văn học đã có thể giải quyết các hình ảnh mờ nhạt của một số lượng lớn bạn đồng hành.
Phân tích đầu tiên này không cho phép các nhà thiên văn học Hubble xác định xem các vật thể này quay quanh ngôi sao sáng hơn hay liệu khoảng cách của chúng trong hình ảnh Hubble có phải là kết quả của sự liên kết ngẫu nhiên hay không. Kết quả là, bây giờ họ được phân loại là ứng cử viên. Tuy nhiên, sự hiện diện của nước trong bầu khí quyển của chúng chỉ ra rằng hầu hết chúng không thể là những ngôi sao bị lệch trong nền thiên hà, và do đó phải là những ngôi sao lùn nâu hoặc những người bạn đồng hành ngoài hành tinh.
Tổng cộng, nhóm nghiên cứu đã tìm thấy 17 ứng cử viên lùn nâu ứng cử viên cho các ngôi sao lùn đỏ, một cặp sao lùn nâu và một sao lùn nâu với bạn đồng hành hành tinh. Nghiên cứu cũng xác định ba người bạn đồng hành tiềm năng của hành tinh: một người liên quan đến sao lùn đỏ, một người lùn nâu và một người đến hành tinh khác. Pueyo nói:
Chúng tôi đã thử nghiệm một phương pháp xử lý hậu kỳ hình ảnh có độ tương phản cao, mà các nhà thiên văn học đã dựa vào nhiều năm. Chúng ta thường sử dụng nó để tìm kiếm các hành tinh rất mờ trong vùng lân cận của các ngôi sao gần đó, bằng cách quan sát từng người một.
Lần này, chúng tôi quyết định kết hợp các thuật toán của chúng tôi với độ ổn định cực cao của Hubble để kiểm tra vùng lân cận của hàng trăm ngôi sao rất trẻ trong mỗi lần tiếp xúc thu được từ khảo sát của Orion. Nó chỉ ra rằng ngay cả khi chúng ta không đạt được độ nhạy sâu nhất cho một ngôi sao, thì khối lượng mẫu của chúng ta cho phép chúng ta có được một ảnh chụp thống kê chưa từng có về các ngoại hành tinh trẻ và các bạn đồng hành lùn nâu ở Orion.
Kết hợp hai kỹ thuật độc đáo, hình ảnh trong các bộ lọc nước và xử lý hình ảnh có độ tương phản cao, cuộc khảo sát đã cung cấp một mẫu không thiên vị của các nguồn có khối lượng thấp mới hình thành, cả phân tán trong trường và đồng hành của các vật thể có khối lượng thấp khác. Massimo Robberto bình luận:
Chúng tôi có thể xử lý lại toàn bộ kho lưu trữ Hubble và cố gắng tìm đồ trang sức ở đó.
Xem lớn hơn. | Hình ảnh này cho thấy phần trung tâm của Tinh vân Orion, có kích thước khoảng 4 x 3 năm ánh sáng. Mỗi biểu tượng xác định một cặp đối tượng, được xem như một chấm sáng trong trung tâm biểu tượng. Vòng tròn bên trong dày hơn đại diện cho cơ thể chính và vòng tròn bên ngoài mỏng hơn biểu thị người bạn đồng hành. Màu đỏ biểu thị một hành tinh; cam một lùn nâu; và màu vàng một ngôi sao. Liền kề với mỗi biểu tượng là một cặp hình ảnh Hubble. Hình ảnh bên trái là hình ảnh gốc của chính và đồng hành. Hình ảnh bên trái chỉ hiển thị đồng hành, với đối tượng chính được trừ kỹ thuật số thông qua một kỹ thuật xử lý hình ảnh đặc biệt để tách hình ảnh của các đối tượng thành các cặp nhị phân. Hình ảnh qua HubbleSite.
Điểm mấu chốt: Các nhà thiên văn học sử dụng Kính viễn vọng Không gian Hubble - nhìn về phía Tinh vân Orion - đã tìm thấy quần thể lớn nhất trong số các sao lùn nâu và các vật thể khác.
Qua HubbleSite