Các nhà khoa học đã phát hiện ra một hệ thống vành đai mới xung quanh một hành tinh lùn ở rìa hệ mặt trời. Quỹ đạo của hệ thống vành đai này xa hơn nhiều so với quỹ đạo điển hình của các hệ thống vành đai khác, điều này đặt ra câu hỏi về các lý thuyết hiện tại về cách các hệ thống vành đai được hình thành.

Vành đai Quaoar. Nguồn ảnh: Paris Observatory

Hệ thống vành đai bao quanh một hành tinh lùn, tên là Quaoar, có kích thước xấp xỉ bằng một nửa sao Diêm Vương và quay quanh mặt trời bên ngoài sao Hải Vương.

Phát hiện được công bố trên tạp chí Nature, được thực hiện bởi một nhóm các nhà thiên văn học quốc tế sử dụng HiPERCAM—một máy ảnh tốc độ cao cực kỳ nhạy cảm được phát triển bởi các nhà khoa học tại Đại học Sheffield, gắn trên kính viễn vọng quang học lớn nhất thế giới, Gran Telescopio Canarias có đường kính 10,4 mét (GTC) trên La Palma.

Các vòng quá nhỏ và mờ để nhìn trực tiếp trong ảnh. Thay vào đó, các nhà nghiên cứu đã khám phá ra bằng cách quan sát hiện tượng huyền bí, khi ánh sáng từ một ngôi sao nền bị Quaoar chặn lại khi nó quay quanh mặt trời. Sự kiện kéo dài chưa đầy một phút, nhưng bất ngờ xảy ra trước và sau đó là hai lần giảm ánh sáng, cho thấy có một hệ thống vành đai xung quanh Quaoar.

Hệ thống vành đai tương đối hiếm trong hệ mặt trời. Ngoài các vành đai nổi tiếng xung quanh các hành tinh khổng lồ Sao Thổ, Sao Mộc, Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương, chỉ có hai hành tinh nhỏ khác sở hữu các vành đai là Chariklo và Haumea. Tất cả các hệ thống vành đai đã biết trước đây đều có thể tồn tại vì chúng có quỹ đạo gần với thiên thể mẹ, do đó lực thủy triều ngăn vật chất của vành đai bồi tụ và hình thành các mặt trăng.

Điều làm cho hệ thống vành đai xung quanh Quaoar trở nên đáng chú ý là nó nằm ở khoảng cách hơn bảy bán kính hành tinh - gấp đôi so với kích thước trước đây được cho là bán kính tối đa theo cái gọi là "giới hạn Roche", là bán kính ngoài cùng. giới hạn nơi các hệ thống vòng được cho là có thể tồn tại. Để so sánh, các vành đai chính xung quanh Sao Thổ nằm trong ba bán kính hành tinh. Do đó, khám phá này đã buộc các nhà khoa học phải suy nghĩ lại về các lý thuyết của sự hình thành vòng.

Giáo sư Vik Dhillon, đồng tác giả của nghiên cứu từ Khoa Vật lý và Thiên văn học của Đại học Sheffield, cho biết: "Thật bất ngờ khi phát hiện ra hệ thống vành đai mới này trong hệ mặt trời của chúng ta, và thật bất ngờ gấp đôi khi tìm thấy những vành đai ở rất xa Quaoar, thách thức những quan niệm trước đây của chúng tôi về cách những vành đai đó hình thành. Việc sử dụng máy ảnh tốc độ cao - HiPERCAM - là chìa khóa cho khám phá này vì sự kiện kéo dài chưa đầy một phút và các vành đai quá nhỏ và mờ để có thể nhìn thấy bằng hình ảnh trực tiếp. Mọi người đều biết về các vành đai tráng lệ của Sao Thổ khi họ còn là một đứa trẻ, vì vậy, hy vọng phát hiện mới này sẽ cung cấp thêm thông tin chi tiết về cách chúng hình thành.”

Nghiên cứu có sự tham gia của 59 học giả từ khắp nơi trên thế giới, dẫn đầu là Đại học Liên bang Rio de Janeiro ở Brazil.

Nguồn: Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam