Một khám phá tuyệt vời, hệ kính thiên văn ALMA đặt tại Chile đã chụp được bức ảnh của một đám khí khổng lồ hình xoắn ốc xoay quanh một ngôi sao trẻ có tên RU Lup. Ảnh ALMA

Các hành tinh đang được hình thành trên quỹ đạo quanh những ngôi sao trong sự hòa quyện tuyệt vời của khí và bụi. Trong những thập kỷ gần đây, các nhà khoa học đã thu được cơ số những bức ảnh về các đĩa tiền hành tinh, và phần lớn các bức ảnh đó đều khá là tương tự nhau với các khoảng gián đoạn đang hình thành hành tinh dễ dàng nhận ra. Song, những quan sát mới quanh ngôi sao trẻ RU Lup cho  thấy các đĩa tiền hành tinh còn phức tạp và hỗn loạn hơn chúng ta nghĩ rất nhiều. Các nhà thiên văn đã công bố vào hôm 3 tháng 8 vừa rồi rằng đĩa khí và bụi quanh RU Lup không những lớn hơn những gì chúng ta biết mà còn có hình dạng xoắn ốc không khác gì một thiên hà.

Tại sao không? Sau tất cả, thiên nhiên ưa chuộng xoắn ốc.

Những quan sát mới của các nhà khoa học tại Trung tâm Vật Lý Thiên Văn đại học Harvard và Smithsonian (Cfa), bằng cách sử dụng hệ kính thiên văn gồm nhiều kính thiên văn nhỏ ALMA tại Chile, các kết quả đã được bình duyệt và công bố trên Tạp chí Vật lý Thiên văn vào cùng ngày.

RU Lup được xác định trên bầu trời thuộc chòm sao Sài Lang (hay Lupus- chó sói). Ngôi sao này ước tính nằm cách chúng ta 400 năm ánh sáng. ALMA đã chụp được ảnh với độ phân giải lớn từ trước đó, nhưng những quan sát mới tập trung vào nhiều khí xung quanh hơn là bụi. Nó không những cho phép chúng ta thấy các khoảng trống đang hình thành các hành tinh, mà còn tiết lộ nhiều hệ thống hơn, phức tạp hơn và nhìn nó giống như một thiên hà thu nhỏ với những cánh tay xoắn.

Chòm sao Lupus - Sài Lang

Hệ thống cánh tay xoắn xung quanh RU Lup trải dài 1.000 đơn vị thiên văn (A.U) từ tâm, có nghĩa là khoảng cách đó bằng 1.000 lần khoảng cách từ Trái đất đến Mặt Trời, xa hơn cả khoảng cách tới đĩa bụi (60 A.U).

Các nhà khoa học đã khám phá phát hiện ra một tập hợp phức tạp của các nhánh xoắn ốc trên nền phát xạ carbon monoxide (CO), nó kéo dài tới gần 1000 A.U từ ngôi sao trẻ RU Lup mà trước đây đã được phát hiện có các dầu hiệu hình thành hành tinh thông qua các khoảng trống (gaps) đồng tâm trên đĩa tiền hành tinh của nó. Phát xạ CO tiết lộ các cấu trúc phức tạp trong môi trường hình thành hành tinh mà gần như bất khả thi khi chỉ quan sát từ đĩa bụi. Các nhà khoa học còn nhận thấy một số cấu trúc khí CO nờ nhạt mở rộng ra ngoài đĩa, đó là lý do vì sao họ quyết định quan sát lại đĩa xung quanh ngôi sao và lần này là tập chung vào đĩa thay vì bụi.

Đĩa tiền hành tinh được biết đến là vật thể chứa nhiều khí hơn là bụi, nhưng khi nhìn vào khí quanh RU Lup, ở đây là xoắn ốc lớn hình thành thì đây thực sự là điều đáng ngạc nhiên.

Quá trình hình thành hành tinh có vẻ đơn giản nhìn nhìn từ các hình ảnh của các đĩa tiền hành tinh, chúng cho thấy các đĩa có trật tự và các vòng tròn đồng tâm xung quanh, nhưng với các quan sát xoay quanh RU Lup thì quan niệm đó quá lỗi thời.

Thiên hà xoắn ốc NGC 1232 được chụp vào 21 tháng 9 năm 1998 bởi ESO

Tự nhiên ưa thích những hình xoắn ốc.

 Hình dạng xoắn ốc thật sự rất phổ biến trong tự nhiên. Điển hình là dãy số Fibonacci được thấy ở Hoa Hướng Dương.

Cũng có rất nhiều dạng xoắn ốc khá tồn tại trong tự nhiên, tỉ dụ như vỏ ốc, trên các cánh hoa, những quả thông, rắn, các cơn bão, DNA, và cả những lọn tóc xoăn. Dưới đây là một vài bức ảnh trên Pinterest về xoắn ốc tự nhiên mà bạn có thể chiêm ngưỡng.

Có thể dễ dàng nhận ra dãy Fibonacci xoắn ốc ở tâm của Hoa Hướng Dương. michalschein.com/pinterest

 

Vỏ ốc

THAM KHẢO

1. EARTHSKY : A surprising spiral around a planet factory

Author: Nhung Nguyễn
Cử Nhân Vũ Trụ và Ứng Dụng USTH 2018-2021