Lần đầu phát hiện ngoại hành tinh quay ngược hướng với sao chủ

Trong nghiên cứu được công bố ngày 21/9 trên tạp chí Astronomy & Astrophysics, các nhà khoa học thuộc Đại học Genève (UNIGE),Thụy Sĩ, cho biết ngoại hành tinh mang tên GJ 3090 b không chỉ có quỹ đạo lệch mạnh, mà còn chuyển động theo hướng ngược với chiều tự quay của một ngôi sao lùn đỏ.

Theo nhóm nghiên cứu, phát hiện này đặc biệt đáng chú ý bởi hành tình này dường như không có một vật thể đồng hành khổng lồ để có thể gây ra quỹ đạo bất thường như vậy.

“Trước sự ngạc nhiên lớn của chúng tôi, hành tinh GJ 3090 b không chỉ nằm trên một quỹ đạo có độ lệch cao, mà nó còn di chuyển theo quỹ đạo nghịch hành, ngược hướng với chuyển động tự quay của ngôi sao chủ”, ông Yann Carteret, thành viên nhóm nghiên cứu thuộc Khoa Thiên văn học, UNIGE, cho biết.

Các hành tinh thường được hình thành từ đĩa khí và bụi bao quanh những ngôi sao non trẻ. Đĩa vật chất này quay cùng hướng với ngôi sao ở trung tâm, vì vậy các hành tinh hình thành từ đó cũng có xu hướng chuyển động theo hướng tương tự.

Một hành tinh thường nằm trên những mặt phẳng quỹ đạo tương đối gần với mặt phẳng xích đạo của ngôi sao chủ. Độ lệch giữa mặt phẳng quỹ đạo của hành tinh và mặt phẳng xích đạo của ngôi sao được gọi là góc Psi. Sự khác biệt này có thể hình thành do những nhiễu loạn trong quá trình hệ hành tinh phát triển.

“Việc đo góc Psi cung cấp cho giới khoa học manh mối về sự hình thành và tiến hóa của các hệ hành tinh. Do đó, việc chúng tôi nỗ lực đo góc này cho các hệ hành tinh khác là điều hoàn toàn tự nhiên”, Carteret nói.

Được phát hiện vào năm 2022, hành tinh GJ 3090 b nằm cách Trái Đất khoảng 73 năm ánh sáng. GJ 3090 b có bán kính gấp khoảng 2,2 lần Trái Đất và khối lượng gấp 4,5 lần, thuộc nhóm hành tinh cận Hải Vương tinh. Đây là một trong những loại ngoại hành tinh phổ biến trong Ngân Hà.

Tuy nhiên, khi quan sát GJ 3090 b bằng thiết bị NIRPS tại Đài thiên văn La Silla, nhóm nghiên cứu đã phát hiện hành tinh này có góc Psi lên tới 136 độ. Điều đó cho thấy mặt phẳng quỹ đạo của hành tinh bị nghiêng mạnh so với mặt phẳng xích đạo của ngôi sao, đồng thời hành tinh chuyển động theo hướng nghịch hành.

“Chính hiệu suất của NIRPS ở dải hồng ngoại đã cho phép đạt được độ chính xác cần thiết để đo góc giữa mặt phẳng quỹ đạo của hành tinh và mặt phẳng xích đạo của ngôi sao đối với một hành tinh nhỏ như vậy”, bà Léna Parc, nhà nghiên cứu tại UNIGE, cho biết.

Hành tinh GJ 3090 b là một trong 5 hệ hành tinh duy nhất từng được quan sát có góc Psi lớn hơn 70 độ. Thế nhưng điểm khác biệt là các hệ còn lại đều có một vật thể khổng lồ có khả năng gây ra sự lệch quỹ đạo.

“Việc thiếu một vật thể đồng hành khổng lồ để giải thích cho quỹ đạo bất thường này khiến chúng tôi phải nghĩ đến các giả thuyết khác”, ông Vincent Bourrier, nhà nghiên cứu tại UNIGE, cho biết.

Theo ông, ngôi sao chủ của hành tinh này có thể từng bồi tụ một đĩa vật chất thứ cấp bị lệch hướng và quay theo chiều nghịch hành. Các hành tinh trong hệ sau đó có thể đã hình thành từ đĩa vật chất này.