Lần đầu tiên quan sát trực tiếp vũ điệu của ‘vườn ươm hành tinh’ quay quanh sao AB Aurigae

Nhìn chung, chiếc đĩa quay theo đúng chuyển động Kepler – định luật vật lý tương tự chi phối quỹ đạo của các hành tinh quanh một ngôi sao. Tuy nhiên, nghiên cứu được công bố trên tạp chí Astronomy & Astrophysics tiết lộ một số vùng gần ngôi sao trung tâm lại quay lệch khỏi quy luật này . Cách giải thích hợp lý nhất cho sự bất thường đó là ảnh hưởng hấp dẫn của những hành tinh khổng lồ vẫn đang 'nằm vùng' trong đĩa, sự hiện diện của chúng khuấy động dòng chảy trật tự của vật chất .

Dữ liệu từ SPHERE còn bao gồm một bức ảnh đơn lẻ ở vạch phổ H-alpha (ánh sáng đỏ của hydro) từ hệ thống con ZIMPOL, nhằm nghiên cứu những khu vực phát sáng liên quan đến quá trình 'hút' vật chất vào hành tinh . Điều này cung cấp bối cảnh động lực học quan trọng cho ứng cử viên hành tinh sơ sinh nổi tiếng mang tên AB Aurigae b, giờ đây vị trí và mức độ ảnh hưởng của nó lên cấu trúc đĩa đã được xác định rõ ràng hơn.

Cách VLT vẽ bản đồ chuyển động của 'vũ điệu' bụi vũ trụ

Nghiên cứu mới với tiêu đề "Phá vỡ cấu trúc đĩa AB Aurigae: Động lực học và sự bồi tụ", được gửi đi vào tháng 5 năm 2026, đã phân tích cách các cấu trúc riêng lẻ trong đĩa di chuyển qua gần bốn năm . Những cánh tay xoắn ốc, cấu trúc vành đai và các dải bóng hướng tâm từng được chụp tĩnh bởi các đài quan sát như ALMA và SPHERE nay đã được theo dõi trong trạng thái chuyển động.

Những hình ảnh được xử lý cho thấy những cấu trúc vô cùng phức tạp :

• Những cánh tay xoắn ốc quét ngang qua đĩa, nhiều khả năng bị điều khiển bởi một người bạn đồng hành khổng lồ.
• Những dải bóng hướng tâm được tạo ra bởi các khối vật chất đặc đang quay quanh sao.

Nghiên cứu động lực học này xác nhận rằng, tuy trên quy mô toàn cục chiếc đĩa vẫn quay theo đúng dự đoán, nhưng các nhiễu loạn cục bộ – đặc biệt ở những vùng bên trong – khớp với các mô hình máy tính, nơi một hành tinh khổng lồ đang rạch một đường đi xuyên qua vật chất và tạo ra những con sóng mật độ .

Hành trình tìm kiếm hành tinh sơ sinh: Từ bức ảnh tĩnh đến dấu hiệu 'bú' khí

Phép đo chuyển động quay năm 2026 là chương mới nhất trong một kho tàng bằng chứng cho thấy AB Aurigae đúng là một hệ hành tinh đang trong quá trình thành hình.

2020: Nút thắt xoắn ốc

Năm 2020, các nhà thiên văn sử dụng cùng thiết bị SPHERE đã cho ra đời những hình ảnh tán xạ ánh sáng sâu nhất từng có về AB Aurigae . Họ xác định được một điểm 'thắt nút' (twist) rất nổi bật trên một trong các cánh tay xoắn ốc phía trong, ở khoảng cách khoảng 30 đơn vị thiên văn – tương đương khoảng cách từ Hải Vương tinh đến Mặt Trời . Cú 'thắt nút' này, được tái tạo một cách hoàn hảo trong các mô hình sóng mật độ do hành tinh điều khiển, được coi là 'dấu ấn' nơi một hành tinh có thể đang thành hình .

Trước đó, các quan sát từ ALMA đã phát hiện ra các cánh tay xoắn khí gas nằm bên trong khoang rỗng của đĩa và nối với các cánh tay xoắn bụi. Cả dữ liệu của ALMA và SPHERE đều cho rằng một người bạn đồng hành khổng lồ là 'nhạc trưởng' của vũ điệu này .

2025: 'Tiếng thở' Hydro từ hành tinh AB Aurigae b

Vào tháng 9 năm 2025, một nhóm quốc tế sử dụng máy quang phổ MUSE trên VLT đã phát hiện ra sự phát xạ ở vạch H-alpha (ánh sáng đỏ của hydro) liên kết trực tiếp với ứng viên hành tinh AB Aurigae b . Ánh sáng phát ra này bị dịch chuyển về phía xanh khoảng −100 km/s so với vạch phổ trung tâm, kèm theo đó là sự hấp thụ ở phía đỏ khoảng 75 km/s .

Quang phổ này có hình dạng giống một 'hồ sơ P Cygni ngược' (inverse P Cygni profile) – một dấu hiệu kinh điển cho thấy khí đang lao vào, rơi tự do xuống một thiên thể, thường thấy ở những ngôi sao trẻ đang trong giai đoạn 'bú' vật chất . Phổ này không trùng khớp với ánh sáng từ sao chủ, củng cố mạnh mẽ nhận định rằng AB Aurigae b là một hành tinh sơ sinh thực thụ đang tích cực thu thập vật chất từ chiếc đĩa bao quanh nó .

Những quan sát của VLT đã thu được bức xạ từ khí hydro nóng xoáy vào hành tinh, thứ mà một số nhà nghiên cứu mô tả là bằng chứng trực tiếp đầu tiên về việc vật chất đang rơi vào một hành tinh mới sinh .

Trong một chiến dịch chụp ảnh sâu khác nhắm vào vạch Paschen-beta (Paβ) tại vị trí dự kiến của AB Aurigae b, các nhà khoa học không phát hiện thấy bức xạ đáng kể nào . Sự vắng mặt này không bác bỏ cách giải thích về hành tinh sơ sinh, nhưng cho thấy hoạt động 'bú' vật chất ở bước sóng này hoặc là rất yếu, hoặc chỉ diễn ra một cách ngắt quãng trong lúc họ quan sát .

'Tảng đá Rosetta' của ngành nghiên cứu hành tinh

Hệ AB Aurigae, cách Trái Đất chúng ta khoảng 520 năm ánh sáng trong chòm sao Ngự Phu (Auriga), đã trở thành một trong những phòng thí nghiệm được ghi chép đầy đủ nhất để kiểm tra các lý thuyết về sự hình thành hành tinh khổng lồ .

Các nhà khoa học hiện vẫn tranh luận liệu các hành tinh mới nổi ở đây hình thành qua quá trình 'bồi tụ lõi' (core accretion) – một tiến trình chậm rãi kéo dài hàng triệu năm – hay qua 'bất ổn định hấp dẫn' (gravitational instability), một cú sập vật chất diễn ra trong vòng vài nghìn năm đầu tiên của vòng đời chiếc đĩa . Với tuổi đời rất trẻ, chỉ từ 1 đến 4 triệu năm, hệ sao này đặt ra những giới hạn thời gian nghiêm ngặt cho những lịch sử hình thành đó .

Chuỗi bằng chứng từ chụp ảnh đa bước sóng, phát hiện quang phổ của dòng khí 'bồi tụ' (accretion), và giờ là theo dõi trực tiếp chuyển động quay, đã kết nối lại với nhau, tạo thành một bức tranh nhất quán từ hình thái, động học, cho đến các dấu hiệu vật chất.

Tóm tắt các cột mốc quan trọng:

• SPHERE/ALMA chụp đĩa (2020): Phát hiện các cánh tay xoắn ốc và cấu trúc 'thắt nút' đặc trưng ở đĩa phía trong, được hiểu là dấu hiệu của sự tương tác với một hành tinh đồng hành khổng lồ .
• VLT/MUSE quang phổ (2025): Phát xạ và hấp thụ vạch H-alpha gắn liền với AB Aurigae b, khớp với mô hình khí đang 'bồi tụ' vào một hành tinh sơ sinh .
• SPHERE động lực học đa thời điểm (2026): Lần đầu tiên quan sát trực tiếp chuyển động quay của đĩa trong vòng 3,85 năm, phân tích chuyển động của bụi và ảnh chụp H-alpha cung cấp những ràng buộc về vùng bồi tụ và tương tác động lực giữa hành tinh và đĩa .

Lần đầu tiên, các nhà thiên văn học đã vượt ra khỏi những bức ảnh chụp nhanh tĩnh lặng để bước vào một bức tranh động của 'vườn ươm' hành tinh – chứng kiến những hạt bụi xoay theo quỹ đạo, các cánh tay xoắn ốc chuyển dịch, và một hành tinh khổng lồ trẻ tuổi đang dùng lực hấp dẫn giật mạnh, kéo theo cả cấu trúc của chính chiếc nôi sinh thành ra nó.