Phần lớn các ngôi sao trong vũ trụ đều có cặp, và Mặt Trời của chúng ta cũng có thể có một người anh em sinh đôi khác vào lúc mới được hình thành, nhưng hiện vẫn chưa tìm được ngôi sao đó.
Vào thập niên 1980, nhà vật lý Richard Muller tại Đại học California, Berkeley đã trình bày ý tưởng về một ngôi sao song sinh với Mặt Trời của chúng ta, ông gọi nó là "Nemesis" và cho rằng nó chính là nguyên nhân khiến các tiểu hành tinh va chạm vào Trái Đất bởi lực hấp dẫn mạnh mẽ từ nó.
Liệu Mặt Trời chúng ta có đang thất lạc một người anh em song sinh từ thuở mới hình thành? (Ảnh: NASA images/Shutterstock).
Phần lớn các loài động vật có xương sống từng sinh sống trên Trái Đất đã đột ngột biến mất và tuyệt chủng vào khoảng 66 triệu năm trước, bao gồm khủng long. Một tiểu hành tinh với kích thước to bằng một thành phố hiện đại đã tác động vào Trái Đất gây nên sự kiện đại tuyệt chủng này.
Sự kiện này hay còn được gọi là Sự kiện Chicxulub, đã khiến nhiệt độ Trái Đất giảm sâu, kích hoạt hàng loạt các núi lửa trên khắp địa cầu phun trào và làm thay đổi toàn diện bộ mặt hành tinh xanh. Sự kiện này được Richard Muller cho là gây ra bởi một tiểu hành tinh, mà tiểu hành tinh đó bị lực hấp dẫn của Nemesis tác động.
Các sự kiện tuyệt chủng trên Trái Đất trong quá khứ diễn ra đều đặn theo chu kỳ, điều này khiến các nhà khoa học tin rằng chính các tiểu hành tinh hay sao chổi là nguyên nhân gây ra, do chúng có quỹ đạo cố định và sẽ va chạm với Trái Đất vào một thời gian được lặp lại sau mỗi chu kỳ.
Sự kiện đại tuyệt chủng làm xóa sổ loài khủng long rất có thể được gây ra bởi một thiên thạch bị tác động bởi lực hấp dẫn của sao Nemesis. (Ảnh: Futurism).
Dựa trên những điều này, một nghiên cứu được tiến hành vào năm 2017 bởi các nhà nghiên cứu ở Đại học California đã đưa ra ý tưởng các ngôi sao khi hình thành đều có một người bạn đồng hành. Nghiên cứu này dựng mô hình khi các ngôi sao được hình thành từ những đám mây bụi khí dày đặc, dựa trên khảo sát thực tế về đám mây khí khổng lồ trong chòm sao Perseus. Mô hình mô phỏng cho thấy các ngôi sao được hình thành theo cặp.
“Các nghiên cứu về sự hình thành sao trong chòm sao Perseus cho chúng ta thấy rằng, tất cả các ngôi sao có kích thước tương đương Mặt Trời của chúng ta đều được hình thành theo từng cặp. Nghĩa là Mặt Trời của chúng ta từng là thành viên của một hệ sao đôi. Hai ngôi sao này sau đó dần cách xa nhau và có cho mình một hướng đi riêng”, Douglas Vakoch, giám đốc tổ chức phi lợi nhuận Messaging Extraterrestrial Intelligence cho biết.
Giả thuyết về Nemesis
Khi trình bày ý tưởng của mình về Nemesis, Muller đã thừa nhận rằng ngôi sao còn lại của "hệ sao đôi Mặt Trời" đã đi lang thang trong Hệ Mặt Trời rồi rời khỏi khi băng qua Đám mây Oort - một đám dày đặc các thiên thể băng giá nằm gần ngoài cùng của Hệ Mặt Trời, nó nằm bên ngoài Sao Diêm Vương và Vành đai Kuiper.
Khi đi qua đây, sức nóng của ngôi sao thứ hai này khiến những thiên thể băng giá ở đây bị nóng lên và tan chảy, tạo thành một chiếc đuôi và ta gọi đó là sao chổi. Tương tác hấp dẫn của Nemesis tác động lên những sao chổi nơi đây, khiến chúng bẻ hướng lái và di chuyển sâu vào bên trong Hệ Mặt Trời, trên đường đi thẳng đến Trái Đất.
Ngôi sao bí ẩn Nemesis trước khi rời khỏi Mặt Trời, đã đi ngang qua Đám mây Oort làm nhiễu động quỹ đạo của những vật thể tại đây. (Ảnh: TellMyFacts).
Nếu Nemesis đi qua Đám mây Oort mỗi 27 triệu năm một lần, thì tương ứng ta sẽ có 5 lần đại tuyệt chủng đã xảy ra trên Trái Đất. Những sự kiện này bao gồm sự xóa sổ khủng long, sự kiện đại tuyệt chủng diễn ra vào 251 triệu năm trước khiến 96% loài bị biến mất và sự kiện đại tuyệt chủng diễn ra vào 375 triệu năm trước khiến 75% loài bị xóa sổ hoàn toàn.
Vào thập niên 80 khi trình bày ý tưởng này, Muller cho biết công nghệ lúc bấy giờ không đủ tân tiến để tìm ra và quan sát ngôi sao Nemesis.
Đi tìm Nemesis
Dẫu cho Mặt Trời được hình thành cùng lúc với người chị em sinh đôi Nemesis, thì cũng không có những lý giải khoa học nào cho thấy ngôi sao này bị kẹt lại bên trong Hệ Mặt Trời và tàn phá môi trường bên trong hệ hành tinh này.
Giả thuyết của Muller gợi ý rằng Nemesis có thể nằm cách Mặt Trời của chúng ta 1,5 năm ánh sáng (những công cụ hiện đại ngày nay đã cho phép chúng ta quan sát được đến khoảng cách này). Nhưng cho đến nay, mọi nỗ lực tìm kiếm Nemesis đều đã thất bại.
Sau khi dò tìm hàng triệu vật thể trong Hệ Mặt Trời, kính viễn vọng Tàu thăm dò và Khảo sát Hồng ngoại Trường ảnh rộng (Wide-Field Infrared Survey Explorer, hay WISE) của NASA đã không tìm thấy bất cứ bằng chứng nào về một ngôi sao song sinh với Mặt Trời.
Phát biểu sau khi chiến dịch tìm kiếm kết thúc, người phát ngôn của NASA cho biết: “Có lẽ sự tồn tại của Nemesis chỉ là một giả thuyết lỗi thời vốn đã bị các chuyên gia đương thời bác bỏ”.
Theo nghiên cứu mới nhất, phần lớn các ngôi sao giống Mặt Trời sẽ được hình thành theo cặp. Điều này nghĩa là Mặt Trời vẫn đang bị thất lạc một người anh em song sinh. (Ảnh: ZME Science).
Nhưng không ngừng lại ở đó, rất nhiều các nhà khoa học khác tiếp tục nghiên cứu về sự tồn tại của Nemesis bằng cách điều tra các manh mối khác. Nhà vật lý Adrian Melott và nhà cổ sinh vật học Richard Bambach đã liên tục phân tích các hóa thạch có niên đại nửa tỷ năm tuổi trên Trái Đất, từ đó cho biết luôn có một sự kiện tuyệt chủng diễn ra sau mỗi 27 triệu năm.
Theo nghiên cứu của họ được công bố trên ấn phẩm của Hội Hoàng gia Anh Quốc, họ đã dựng mô hình quỹ đạo các vật thể ở rìa Hệ Mặt Trời và cho thấy chúng bị một lực tác động nào đó gây biến đổi quỹ đạo, “quỹ đạo của những vật thể này bị nhiễu loạn bởi một vật thể nào đó lớn hơn, không loại trừ đó là Nemesis”.
Mordecai-Mark Mac Low, trưởng phòng Vật lý thiên văn của Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Hoa Kỳ, cũng có ý tưởng tương tự. Ông cho biết rằng: “Có nhiều bằng chứng cho thấy sự tồn tại của Nemesis hơn là những lý lẽ chống lại nó. Mặc dù chúng ta vẫn chưa quan sát được một dấu hiệu nào rõ ràng, nhưng những gì nó để lại do tương tác hấp dẫn trên các vật thể nhỏ trong Hệ Mặt Trời giúp chúng ta nghĩ như vậy".
Dù sao đi nữa, ngôi sao được hình thành cùng với Mặt Trời từ thuở ban đầu cũng đã nhanh chóng rời xa và trôi dạt vào không gian tự do của hàng trăm tỷ ngôi sao khác trong Ngân Hà. Việc quan sát được trực tiếp ngôi sao này có lẽ là điều không bao giờ được thực hiện.