Mỗi ngày, tương đương với hai sao chổi có kích thước 10 km - hoặc 2.000 sao chổi có kích thước 1 km - có thể bị nghiền nát thành những hạt bụi nhỏ, mịn quay quanh Fomalhaut.
Ngôi sao sáng Fomalhaut - cách khoảng 25 năm ánh sáng trong chòm sao Piscis Austrinus the Southern Fish - có thể là nơi xảy ra vụ va chạm phá hủy hàng ngàn sao chổi băng giá mỗi ngày, các nhà thiên văn học tuyên bố hôm nay (11 tháng 4 năm 2012). Các nhà thiên văn học này đã đạt được kết luận này sau khi nghiên cứu vành đai bụi xung quanh Fomalhaut với Đài quan sát vũ trụ ESA Lát Herschel. Những nhà thiên văn học này cũng xác nhận sự tồn tại của một hành tinh có thể, Fomalhaut b, trên quỹ đạo quanh ngôi sao này.
Fomalhaut được cho là một ngôi sao trẻ, chỉ 100 đến 300 triệu năm tuổi. Nó to gấp đôi mặt trời của chúng ta, với tuổi thọ ngắn hơn chỉ khoảng một tỷ năm. Theo một cách nào đó, các nghiên cứu về ngôi sao này giống như nhìn lại lịch sử ban đầu của hệ mặt trời của chúng ta.
Vành đai bụi bao quanh ngôi sao sáng Fomalhaut, như được nhìn thấy trong vùng hồng ngoại xa của Đài quan sát vũ trụ Herschel. Những hình ảnh mới của vành đai bụi này cho thấy vành đai chi tiết hơn ở bước sóng hồng ngoại xa hơn bao giờ hết. Tín dụng hình ảnh: ESA
Xem điểm sáng trong hình trên, ở một bên của vành đai? Fomalhaut hơi xa trung tâm và gần phía nam của vành đai, và vì vậy phía nam ấm hơn và sáng hơn so với phía bắc. Nhà thiên văn học Bram Acke tại Đại học Leuven ở Bỉ và các đồng nghiệp đã đưa ra kết luận này, khi họ phân tích nhiệt độ trong vành đai bụi Fomalhaut trộm thông qua dữ liệu của Đài quan sát vũ trụ Herschel. Họ đã tìm thấy nhiệt độ trong vành đai bụi Fomalhaut, nằm trong khoảng -230 đến USD170ºC.
Dữ liệu nhiệt độ Herschel cũng tiết lộ khả năng xảy ra vụ thảm sát sao chổi đang diễn ra trong hệ mặt trời non trẻ này. Nhiệt độ phù hợp với sự có mặt của các hạt rắn nhỏ trong vành đai bụi Fomalhaut, với kích thước của các hạt chỉ vài phần triệu mét. Nhưng, theo Acke và các đồng nghiệp, kết luận này mâu thuẫn với các quan sát Kính viễn vọng Không gian Hubble trước đó, đã gợi ý các hạt rắn lớn hơn gấp mười lần. Việc giải quyết nghịch lý đã dẫn đến ý tưởng về một vụ thảm sát sao chổi đang diễn ra xung quanh Fomalhaut. Theo thông cáo báo chí:
Những quan sát thu thập được ánh sáng sao đã tán xạ các hạt trong vành đai và cho thấy nó rất mờ ở các bước sóng khả kiến của Hubble, cho thấy các hạt bụi tương đối lớn. Nhưng điều đó dường như không tương thích với nhiệt độ của vành đai được đo bằng Herschel trong vùng hồng ngoại xa.
Để giải quyết nghịch lý, Tiến sĩ Acke và các đồng nghiệp đề xuất rằng các hạt bụi phải là các tập hợp lông mịn lớn, tương tự như các hạt bụi được giải phóng từ sao chổi trong hệ mặt trời của chúng ta.
Chúng có cả hai đặc tính nhiệt và tán xạ chính xác. Tuy nhiên, điều này dẫn đến một vấn đề khác.
Ánh sáng sao từ Fomalhaut sẽ thổi các hạt bụi nhỏ ra khỏi vành đai rất nhanh, tuy nhiên những hạt như vậy dường như vẫn còn rất nhiều ở đó.
Cách duy nhất để khắc phục mâu thuẫn này là cung cấp lại vành đai thông qua các va chạm liên tục giữa các vật thể lớn hơn trên quỹ đạo quanh Fomalhaut, tạo ra bụi mới.
Để duy trì vành đai, tốc độ va chạm phải rất ấn tượng: mỗi ngày, tương đương với hai sao chổi có kích thước 10 km hoặc 2.000 sao chổi có kích thước 1 km có thể bị nghiền nát thành các hạt bụi nhỏ, mịn quay quanh Fomalhaut.
Các nhà khoa học nói thêm rằng, để giữ cho tỷ lệ va chạm rất cao, phải có giữa 260 tỷ và 83 nghìn tỷ sao chổi trong vành đai, tùy thuộc vào kích thước của chúng. Hệ mặt trời của chúng ta được cho là có số lượng sao chổi tương tự trong Đám mây Oort của nó, được hình thành từ các vật thể nằm rải rác từ một đĩa xung quanh mặt trời khi nó còn nhỏ, như Fomalhaut bây giờ.
Kính thiên văn vũ trụ Hubble đã chụp những bức ảnh như thế này của Fomalhaut vào đầu thế kỷ này. Hình ảnh này cho thấy vị trí có thể có của hành tinh chưa được xác nhận Fomalhaut b vào năm 2004 và 2006. Hình ảnh quan sát không gian Herschel gần đây đã xác nhận khả năng của hành tinh này. Tín dụng hình ảnh: NASA, ESA, P. Kalas, J. Graham, E. Chiang, E. Kite (Đại học California, Berkeley), M. Kẹpin (Trung tâm bay không gian NASA Goddard), M. Fitzgerald (Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Livermore) và K. Stapelfeldt và J. Krist (Phòng thí nghiệm sức đẩy phản lực của NASA)
Hình ảnh trên là hình ảnh Kính viễn vọng Không gian Hubble tổng hợp từ năm 2004 và 2006. Nó cho thấy sự chuyển động của một hành tinh có thể, Fomalhaut b, trên quỹ đạo quanh Fomalhaut. Những hình ảnh Herschel mới của đĩa bụi Fomalhaut, xác nhận sự hiện diện có thể có của hành tinh này. Cả sự hẹp hòi và không đối xứng của các hình ảnh Herschel được cho là do lực hấp dẫn của hành tinh.
Tôi nhớ sự phấn khích được tạo ra vào những năm 1980 khi một vành đai bụi lần đầu tiên được vệ tinh IRAS phát hiện ra đang quay quanh Fomalhaut. Phát hiện này là trước khi phát hiện ra bất kỳ hành tinh nào quay quanh các ngôi sao khác (hiện có 763 hành tinh ngoài hệ mặt trời đã biết, tính đến ngày 8 tháng 4 năm 2012). Vành đai bụi xung quanh Fomalhaut được coi là một dấu hiệu khả dĩ của một hệ hành tinh đang hình thành khi nó được tìm thấy vào những năm 1980. Đó là một trong những bằng chứng thực tế đầu tiên cho thấy các hệ hành tinh thực sự tồn tại.
Nếu hành tinh mới được xác nhận, Fomalhaut sẽ là ngôi sao sáng thứ ba được cho là có hành tinh quay quanh, sau ngôi sao Pollux trong chòm sao Song Tử và mặt trời của chúng ta. Điều đó sẽ rất thú vị, bởi vì Fomalhaut là một ngôi sao nổi bật và được yêu mến như vậy. Nó có thể nhìn thấy đối với các nhà quan sát trần gian ở Bắc bán cầu trong những tháng mùa thu của chúng ta, khi nó xuất hiện như một ngôi sao sáng duy nhất trên bầu trời đêm trông trống rỗng (dĩ nhiên không trống rỗng, nhưng chỉ thiếu các ngôi sao sáng khác). Fomalhaut đôi khi được gọi là ngôi sao mùa thu của người Hồi - hay ngôi sao cô đơn nhất của người Hồi giáo vì vẻ ngoài đơn độc của nó. Nếu hành tinh của nó được xác nhận, nó sẽ bớt cô đơn hơn và chúng ta trên Trái đất sẽ có thể nhìn lên ngôi sao sáng này và tưởng tượng thế giới quay quanh nó.
Một nghệ sĩ Ấn tượng về Fomalhaut b, một hành tinh được tìm thấy trên quỹ đạo quanh ngôi sao Fomalhaut vào năm 2008. Tín dụng hình ảnh: ESA, NASA và L. Calcada
Điểm mấu chốt: Các nhà thiên văn học kiểm tra dữ liệu nhiệt độ từ Đài quan sát vũ trụ Herschel trên quỹ đạo hiện tin rằng có một vụ thảm sát sao chổi vụn xảy ra xung quanh Fomalhaut, một trong những ngôi sao sáng nhất trên bầu trời của chúng ta. Các hình ảnh quan sát không gian Herschel trong vùng hồng ngoại xa tiết lộ nhiều chi tiết hơn về vòng quay bụi của Fomalhaut, hơn bao giờ hết, và chúng cũng gợi ý sự va chạm của sao chổi cũng như hỗ trợ cho một hành tinh có thể, Fomalhaut b, trên quỹ đạo quanh ngôi sao này.