2 Mặt Trời đã hình thành cùng một lúc, chiếc kia hiện đang ở đâu? Nghiên cứu của Harvard 

29/08/2020 - Lượt xem: 797

"Người em song sinh bị lạc từ lâu của Mặt trời giờ đây có thể ở bất cứ đâu trong Dải Ngân hà".

Một nhóm các nhà thiên văn học từ Đại học Harvard đưa ra một giả thuyết mới: Mặt trời từng có một ngôi sao đồng hành, khiến hệ Mặt trời của chúng ta trở thành một hệ nhị phân trong suốt lịch sử cổ đại của nó.

Mô phỏng về một người em song sinh của Mặt trời, mà các nhà lý thuyết tin rằng đã được hình thành trong cùng đám mây bụi khí sinh ra Mặt trời và sau đó đã bị mất. Nếu được chứng minh, lý thuyết này sẽ cung cấp thêm độ tin cậy cho các giả thuyết rằng đám mây Oort hình thành như chúng ta thấy ngày nay và Hành tinh thứ Chín đã hình thành ở nơi nào đó. (Ảnh: M. Weiss qua Physic.org)

 
Các nhà thiên văn học cho biết lý thuyết này có thể giải thích sự hình thành của đám mây tinh vân Oort. Đám mây Oort bao quanh Hệ Mặt Trời. Nó gồm có hai phần: đám mây phía trong với đường kính 1 năm ánh sáng và đám mây phía ngoài cách mặt trời khoảng 30.000 đến 50.000 đơn vị thiên văn. Theo giả thuyết, các sao chổi được hình thành tại đây, và 50% số sao chổi trong Hệ Mặt Trời được tạo thành từ đám mây phía trong.

Đám mây tinh vân Oort được hình thành từ thời khi Hệ Mặt Trời còn là những đám mây bụi khí. Khi lực hấp dẫn lớn dần lên, nó kéo các khí và bụi lại gần nhau, tạo thành Mặt Trời và các hành tinh. Nhưng phần bên ngoài, do lực hấp dẫn không đủ mạnh, nên chúng vẫn còn lơ lửng trong vũ trụ. Chúng hình thành nên đám mây Oort, ranh giới cuối cùng của Hệ Mặt Trời.

Sự hình thành tiền ngôi sao
Sự hình thành một ngôi sao bắt đầu với sự bất ổn định hấp dẫn bên trong một đám mây phân tử, thường là từ sự kích hoạt của sóng xung kích từ các vụ nổ siêu tân tinh (những vụ nổ của sao khối lượng lớn) hoặc do va chạm giữa hai thiên hà (trong thiên hà bùng nổ sao). Khi một vùng đạt tới mật độ vật chất thỏa mãn giới hạn cho sự bất ổn định Jeans, nó bắt đầu co lại dưới lực hấp dẫn của chính nó.

Khi đám mây co lại, những tập hợp đơn lẻ của khí và bụi đậm đặc tạo nên cái mà chúng ta gọi là khối cầu Bok. Khối cầu tiếp tục suy sụp (co lại), mật độ tăng lên, năng lượng hấp dẫn chuyển thành nhiệt năng và làm cho nhiệt độ tăng lên. Khi đám mây tiền sao đã đạt tới xấp xỉ điều kiện ổn định của cân bằng thủy tĩnh, một tiền sao hình thành tại lõi của đám mây. Những sao tiền dải chính này thường bị bao bọc xung quanh bởi một đĩa tiền hành tinh. Chu kỳ co sụp hấp dẫn này diễn ra trong khoảng 10 đến 15 triệu năm.
Những sao mới sinh phát ra các tia khí dọc theo trục tự quay của nó, làm giảm mô men góc của sao đang suy sụp và tạo ra những phần mờ đục trong vùng đám mây gọi là các thiên thể Herbig-Haro. Những tia này, kết hợp cùng với bức xạ từ các sao khối lượng lớn ở gần, có thể giúp thổi bay đám mây bao quanh ngôi sao đã hình thành.


Minh họa quá trình hình thành sao trong đám mây phân tử mật độ cao. (Ảnh của NASA)

Lý thuyết về người em song sinh của Mặt Trời 
Trong một bài báo chưa qua đánh giá ngang hàng mới được gửi cho trang web lưu trữ bản in trước arXiv vào tháng trước, nhóm nghiên cứu cho rằng Mặt trời từng có một ngôi sao đôi đồng hành đã bị lạc từ lâu. Một hệ thống như vậy có thể giải thích được, bằng cách nào mà một số hành tinh đã bị phân tán đến những vùng xa của hệ mặt trời, thậm chí đôi khi nó đến được các hệ thống hành tinh lân cận và ngược lại.

“Các mô hình trước đây gặp khó khăn trong việc tạo ra tỷ lệ mong đợi giữa các đối tượng đĩa phân tán và các đối tượng đám mây bên ngoài Oort”, Amir Siraj, một sinh viên đại học Harvard tham gia nghiên cứu, cho biết trong một tuyên bố. “Mô hình lực hấp dẫn vật chất hình thành sao nhị phân cung cấp sự cải tiến và tinh chỉnh đáng kể, điều này có vẻ hiển nhiên khi nhìn lại: hầu hết các ngôi sao giống Mặt trời được sinh ra với các ngôi sao song hành”.
Một hệ thống sao nhị phân sẽ có nhiều khả năng hút được nhiều bụi khí từ đám mây Oort hơn.

Đồng tác giả Avi Loeb cho biết trong một tuyên bố: “Các hệ thống nhị phân có hiệu quả hơn trong việc thu hút các vật thể so với các ngôi sao đơn lẻ. Nếu đám mây Oort hình thành như được quan sát, nó có nghĩa là trên thực tế sẽ có một Mặt trời khác được hình thành bên cạnh Mặt trời mà chúng ta đang biết hiện nay, nó có khối lượng tương tự với Mặt trời hiện nay và đã biến mất trước khi Mặt trời hiện nay rời khỏi cụm vật chất mà từ đó cả hai Mặt Trời đã sinh ra”.

Lý thuyết 2 Mặt Trời với sự sống trên Trái Đất và Hành tinh thứ Chín
Lý thuyết cũng có thể có những hàm ý sâu rộng giải thích về cách thức sự sống xuất hiện trên Trái đất.

Siraj nói: “Các vật thể hoặc các hành tinh trong Đám mây Oort bên ngoài có thể đã đóng những vai trò quan trọng trong lịch sử Trái đất, chẳng hạn như có thể cung cấp nước cho Trái đất và gây ra sự tuyệt chủng của loài khủng long’’.

Lý thuyết này không chỉ dừng ở đó, nó còn có những hàm ý để giải thích các hiện tượng khác. Một số nhà thiên văn học tin rằng hệ mặt trời của chúng ta đang che giấu một hành tinh chính thứ chín, được gọi là Hành tinh thứ Chín. Hành tinh tiềm năng này cho đến nay đã được các nhà khoa học đưa ra giả thuyết, nó có thể là bất cứ thứ gì, từ một siêu hành tinh khổng lồ đến một tập hợp hơn 100 “hành tinh nhỏ” được tìm thấy nằm ngoài quỹ đạo của Sao Hải Vương - hoặc thậm chí là một hố đen nhỏ.
Các nhà thiên văn muốn sử dụng Đài quan sát Vera C Rubin (VRO) đang được hoàn thiện, dự kiến bắt đầu hoạt động vào đầu năm sau, để xác nhận sự tồn tại của Hành tinh thứ Chín này - và các “vật thể xuyên sao Hải Vương” tiềm năng khác giống như nó.

Loeb cho biết: “Không rõ chúng đến từ đâu và mô hình mới của chúng tôi dự đoán rằng sẽ có nhiều vật thể hơn có hướng quỹ đạo tương tự như Hành tinh thứ Chín’’.

“Nếu VRO xác minh được sự tồn tại của Hành tinh thứ Chín, và nguồn gốc hình thành của hành tinh này, đồng thời tìm thấy một quần thể các hành tinh lùn tương tự được hình thành, thì mô hình nhị phân sẽ là hợp lý hơn so với lịch sử sao đơn độc đã được giả định từ lâu”, Siraj lập luận.

Nhóm nghiên cứu gợi ý rằng người bạn đồng hành biến mất kia của Mặt trời hiện nay có thể đã bị hút vào các ngôi sao khác, sinh ra cùng với Mặt trời của chúng ta trong cùng một cụm sao, thông qua ảnh hưởng lực hấp dẫn của chúng.

“Người em song sinh bị lạc từ lâu của Mặt trời giờ đây có thể ở bất cứ đâu trong Dải Ngân hà”, Siraj nói.

Nguồn: NTDVN - Theo Futurism/Phys.org