Trong hơn một thế kỷ, các nhà thiên văn học đã miệt mài truy tìm một hành tinh chưa được biết đến nằm đâu đó trong Hệ Mặt Trời. Giờ đây, một nghiên cứu mới đã gợi mở ứng viên tiềm năng mới, mà nhóm tác giả gọi là “Hành tinh Y” (Planet Y).
Hành tinh này chưa từng được quan sát trực tiếp, mà chỉ được suy luận từ quỹ đạo nghiêng bất thường của nhiều vật thể ở rìa ngoài của Vành đai Kuiper – vùng không gian lạnh giá chứa đầy những thiên thể băng đá nằm ngoài quỹ đạo của sao Hải Vương.
Theo nhóm nghiên cứu, “một điều gì đó” đang làm xáo trộn các quỹ đạo này, khiến chúng nghiêng đi một cách bất thường.
“Một lời giải thích khả dĩ là sự tồn tại của một hành tinh chưa được nhìn thấy, có kích thước nhỏ hơn Trái Đất nhưng lớn hơn sao Thủy, đang quay ở vùng xa xôi nhất của Hệ Mặt Trời”, Amir Siraj, nhà vật lý thiên văn tại Đại học Princeton, cho biết.
“Bài báo này không phải là phát hiện ra một hành tinh, mà là phát hiện ra một câu đố, và lời giải hợp lý nhất cho câu đố đó có thể chính là một hành tinh”, ông nhấn mạnh.
Công trình được công bố trên tạp chí Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters.
Từ “Hành tinh X” đến “Hành tinh Y”: Một thế kỷ truy tìm thế giới bí ẩn
“Hành tinh Y” là ứng viên mới nhất trong chuỗi giả thuyết về các hành tinh ẩn trong Hệ Mặt Trời mà giới khoa học đưa ra suốt nhiều năm qua.
Tất cả đều hướng sự chú ý tới Vành đai Kuiper – nơi có sao Diêm Vương (Pluto), hành tinh thứ chín bị “giáng cấp” thành hành tinh lùn vào năm 2006.
Sở dĩ có nhiều ứng viên như vậy là vì Vành đai Kuiper nằm ở khu vực quá xa và tối, khiến việc quan sát trở nên vô cùng khó khăn. Tuy nhiên, tình hình có thể sớm thay đổi, khi Đài quan sát Vera C. Rubin chuẩn bị khởi động dự án khảo sát bầu trời kéo dài 10 năm.
“Tôi nghĩ chỉ trong hai hoặc ba năm đầu tiên, chúng ta sẽ có câu trả lời dứt khoát”, Siraj nói. “Nếu Hành tinh Y nằm trong tầm quan sát của Rubin, chúng ta sẽ thấy nó trực tiếp”.
Sau khi sao Hải Vương (Neptune) được phát hiện vào năm 1846, các nhà thiên văn tiếp tục tìm kiếm một hành tinh xa xôi hơn nữa.
Đầu thế kỷ 20, thuật ngữ “Hành tinh X” ra đời, do nhà thiên văn Percival Lowell đề xuất, sau khi ông nhận thấy những bất thường trong quỹ đạo của sao Hải Vương và sao Thiên Vương.
Video mô phỏng quỹ đạo hành tinh thứ 9. (Nguồn: V101 SPACE)
Năm 1930, khi Pluto được tìm thấy, nhiều người tin rằng bí ẩn đã được giải đáp – Pluto chính là Hành tinh X. Nhưng thực tế, Pluto quá nhỏ để gây ra các sai lệch đó.
Đến thập niên 1990, dữ liệu từ tàu thăm dò Voyager 2 cho thấy sao Hải Vương nhẹ hơn dự tính, qua đó giải thích được quỹ đạo mà không cần giả định thêm hành tinh nào khác.
Cuộc săn tìm sống lại vào năm 2005, khi nhóm ba nhà thiên văn, trong đó có Mike Brown (Đại học Caltech), phát hiện Eris – một thiên thể băng giá hơi lớn hơn Pluto trong Vành đai Kuiper.
Phát hiện này dẫn đến cuộc tranh luận lớn và cuối cùng khiến Pluto bị hạ cấp khỏi danh sách các hành tinh chính thức.
Đến năm 2016, Brown và đồng nghiệp Konstantin Batygin lại công bố giả thuyết về “Hành tinh thứ chín” (Planet Nine) – một hành tinh có khối lượng gấp 5–10 lần Trái Đất, quay quanh Mặt Trời ở khoảng cách gấp 550 lần khoảng cách Trái Đất–Mặt Trời.
Theo Siraj, cuộc tranh luận quanh “Hành tinh thứ chín” hay “Hành tinh Y” hiện nay rất sôi động: “Chính những tranh luận này đã truyền cảm hứng cho chúng tôi. Thật may mắn khi được sống trong thời đại mà những phát hiện như vậy có thể xảy ra”.
Siraj cho rằng Planet Nine và Planet Y hoàn toàn có thể cùng tồn tại – hai thế giới ẩn khác nhau ở rìa xa của Hệ Mặt Trời.
Một Hệ Mặt Trời nghiêng bất thường: Dấu hiệu của kẻ vô hình
Ý tưởng về Hành tinh Y bắt đầu khi Siraj tìm hiểu xem Vành đai Kuiper có thật sự phẳng như mô hình lý thuyết hay không.
“Các hành tinh trong Hệ Mặt Trời có độ nghiêng nhẹ lên xuống, nhưng nhìn tổng thể, chúng gần như nằm trên cùng một mặt phẳng, giống như các rãnh đĩa than”, ông giải thích.
Theo ông, các thiên thể băng giá ngoài sao Hải Vương cũng đáng ra phải có quỹ đạo tương tự – “mặt bàn song song với chiếc đĩa”.
Nhưng điều bất ngờ là chúng lại nghiêng đi khoảng 15 độ khi vượt ra khỏi khoảng cách 80 lần so với Trái Đất–Mặt Trời.
“Chính sự lệch 15 độ này đã khơi dậy giả thuyết về Hành tinh Y”, Siraj nói. “Chúng tôi đã cố gắng tìm các lời giải khác – như tác động của sao lạ bay ngang qua, hay cách Hệ Mặt Trời hình thành – nhưng chỉ có giả thuyết về một hành tinh ẩn mới hợp lý. Nếu là yếu tố bên ngoài, độ nghiêng đó đã biến mất từ lâu”.
Nhóm của Siraj đã chạy mô phỏng máy tính với tất cả các hành tinh đã biết, cộng thêm một hành tinh giả định. Họ liên tục thay đổi các tham số để xem mô hình nào phù hợp nhất. Kết quả: Giả thuyết Hành tinh thứ chín không phù hợp, và nhóm cần một hành tinh khác.
“Hành tinh Y có thể có khối lượng từ sao Thủy đến Trái Đất, nằm ở khoảng cách 100–200 lần Trái Đất–Mặt Trời, và có độ nghiêng ít nhất 10 độ so với mặt phẳng quỹ đạo của các hành tinh khác”, Siraj cho biết.
Hiện nay, các nhà thiên văn chỉ có thể dựa vào quỹ đạo của khoảng 50 vật thể xa xôi để suy ra sự tồn tại của hành tinh này. Điều đó khiến bằng chứng còn chưa chắc chắn tuyệt đối.
Khi Đài quan sát Vera C. Rubin ở Chile chính thức vận hành vào mùa thu tới, mọi thứ có thể thay đổi.
Kính viễn vọng này, đặt trên đỉnh núi cao 2.682m, được trang bị máy ảnh kỹ thuật số lớn nhất thế giới, có thể chụp toàn bộ bầu trời cứ mỗi ba ngày một lần.
Dù Hành tinh Y mới chỉ là giả thuyết, nó đang thổi luồng sinh khí mới vào lĩnh vực thiên văn học hành tinh – nơi mà một bí ẩn kéo dài hàng thế kỷ có thể sắp được giải đáp.
Và nếu những quan sát sắp tới xác nhận sự tồn tại của hành tinh này, Hệ Mặt Trời sẽ một lần nữa được mở rộng, với một thế giới băng giá, cô độc và xa xôi – Hành tinh Y – đang lặng lẽ quay quanh Mặt Trời trong bóng tối lạnh lẽo của vũ trụ.
(Theo CNN, NY Post)
