Lần đầu phát hiện sao lùn nâu nhờ kính viễn vọng vô tuyến

Các nhà thiên văn đảo ngược quá trình thông thường để tìm ra một sao lùn nâu, hay siêu hành tinh, với kính viễn vọng LOFAR tại Hawaii.

Các nhà khoa học nhận diện tín hiệu quang phổ của sao lùn nâu BDR J1750+3809 (hay Elegast) khi nghiên cứu dữ liệu thu thập bởi kính viễn vọng LOFAR tại Đài quan sát Mauna Kea, Hawaii, do Đại học Hawaii vận hành. Nghiên cứu mới đăng trên tạp chí The Astrophysical Journal Letters hôm 9/11.

Đây là lần đầu tiên các nhà nghiên cứu sử dụng kính viễn vọng vô tuyến để nhận diện và mô tả một sao lùn nâu lạnh, còn gọi là siêu hành tinh. Đến nay, giới thiên văn chủ yếu dựa vào những cuộc khảo sát bằng ánh sáng hồng ngoại để tìm ra loại thiên thể này.

Minh họa sao lùn nâu mới phát hiện BDR J1750+3809. (Ảnh: ASTRON/Danielle Futselaar).

"Phát hiện này mở ra phương pháp mới giúp tìm kiếm những thiên thể lạnh trôi nổi gần Mặt Trời. Chúng quá mờ để quan sát bằng những phương pháp mà chúng ta sử dụng 25 năm qua", đồng tác giả nghiên cứu Michael Liu, nhà thiên văn tại Đại học Hawaii, cho biết.

Sao lùn nâu nằm giữa ranh giới của những hành tinh lớn nhất và những ngôi sao nhỏ nhất. Dù không đủ khối lượng để duy trì phản ứng nhiệt hạch, chúng vẫn phát ra sóng vô tuyến. Giống sao Mộc và các hành tinh khí khổng lồ khác, sao lùn nâu với bầu khí quyển dày có từ trường mạnh và có khả năng làm tăng tốc các hạt mang điện. Các hạt này phát ra sóng vô tuyến và cung cấp năng lượng cho những hiện tượng điện từ như cực quang.

Trước đây, các nhà khoa học cũng quan sát được tín hiệu vô tuyến từ sao lùn nâu xa, nhưng chỉ sau khi đã phát hiện chúng nhờ những cuộc khảo sát hồng ngoại. Trong nghiên cứu mới, các nhà thiên văn đảo ngược quá trình này. Họ định vị sao lùn nâu nhờ dữ liệu từ LOFAR rồi dùng các kính viễn vọng hồng ngoại tại Mauna Kea để quan sát kỹ hơn.

Để phân biệt tín hiệu phát ra từ sao lùn nâu với những thiên hà xa xôi, nhóm nghiên cứu tập trung vào sóng vô tuyến phân cực tròn, đặc điểm chỉ có ở sao, hành tinh và sao lùn nâu. Sau khi xác định một tín hiệu yếu của sóng vô tuyến phân cực trong dữ liệu của LOFAR, họ xem xét hình ảnh lưu trữ từ những đài quan sát khác, gồm Kính viễn vọng Gemini-North và Cơ sở Kính viễn vọng Hồng ngoại NASA (IRTF), để xác nhận phát hiện mới.

Dữ liệu từ SPeX, quang phổ kế siêu nhạy của IRTF, cho phép các nhà khoa học tìm ra methane trong khí quyển của thiên thể ở xa, một đặc điểm của sao lùn nâu. "Điều này cho thấy tính hiệu quả của SpeX đã tăng lên sau khi được nâng cấp với những thiết bị điện tử và hồng ngoại hiện đại năm 2015", John Rayner, nhà thiên văn tại Đại học Hawaii, nhận xét.

Cập nhật: 10/11/2020 Theo VnExpress