Tận dụng sự kiện siêu hiếm gặp trong vũ trụ, phát hiện siêu Trái Đất nằm cách xa 25.000 năm ánh sáng

Siêu Trái Đất là khái niệm chỉ những hành tinh ngoài Hệ Mặt Trời (hay ngoại hành tinh) có bề mặt đất đá và khí quyển mỏng, với khối lượng lớn hơn vài lần cho đến vài chục lần Trái Đất, nhưng vẫn bé hơn so với các hành tinh khí như Thiên Vương Tinh, Hải Vương Tinh.

Mới đây nhất, các nhà khoa học tại Đại học Canterbury (New Zealand) đã phát hiện một siêu Trái Đất cực kỳ hiếm gặp. Nằm về phía trung tâm dải Ngân Hà, cách Trái Đất khoảng 25000 năm ánh sáng, siêu Trái Đất này có tên gọi là OGLE-2018-BLG-0677. Đây cũng là một trong số ít ngoại hành tinh có các đặc điểm giống Trái đất nằm có khoảng cách xa xôi nhất từng được phát hiện.

Siêu Trái Đất thường có khối lượng lớn gấp vài lần Trái Đất, với bề mặt đất đá và bầu khí quyển mỏng

Theo tính toán của các nhà thiên văn học, OGLE-2018-BLG-0677Lb có khối lượng  gấp khoảng 4 lần Trái Đất. Nó quay quanh một ngôi sao lùn, vốn có kích thước chỉ bằng 10% so với Mặt Trời. Ngoại hành tinh này có quỹ đạo gần sao chủ hơn rất nhiều so với Trái Đất, với khoảng cách tương đương quãng đường từ sao Kim tới Mặt Trời. Một năm trên ngoại hành tinh này dài khoảng 617 ngày.

Được biết, việc các nhà thiên văn học phát hiện ra OGLE-2018-BLG-0677Lb cũng rất đặc biệt. Thông thường, các ngoại hành tinh thường được phát hiện bằng kĩ thuật tìm kiếm tín hiệu quá cảnh (transit signal). Đây là phương pháp đo lường những thay đổi về ánh sáng khi ngoại hành tinh đi qua sao chủ, giúp các nhà thiên văn học phát hiện sự tồn tại của chúng. Tuy nhiên, việc phát hiện OGLE-2018-BLG-0677 bằng phương pháp này rất khó bởi tín hiệu quá cảnh của nó quá yếu.

Do vậy, các nhà nghiên cứu đã sử dụng kỹ thuật được gọi là "khuếch đại hấp dẫn" (microlensing), vốn đo sự biến dạng của ánh sáng khi một ngôi sao di chuyển ngang qua phía trước ngôi sao khác khi nhìn từ Trái đất. Đây là một sự kiện cực kỳ hiếm gặp trong vũ trụ, khi ánh sáng từ ngôi sao ở xa hơn được khuếch đại dưới ảnh hưởng từ lực hấp dẫn của ngôi sao ở gần theo thuyết tương đối tổng quát của Albert Einstein.

Hiệu ứng khuếch đại ánh sáng giúp các nhà khoa học phát hiện được Siêu Trái Đất OGLE-2018-BLG-0677

"Lực hấp dẫn kết hợp của hành tinh và ngôi sao chủ khiến ánh sáng từ ngôi sao nền ở xa hơn được khuếch đại theo cách đặc biệt. Chúng tôi sử dụng kính viễn vọng trên khắp thế giới để đo hiệu ứng bẻ cong ánh sáng", tiến sĩ Antonio Herrera Martin, trưởng nhóm nghiên cứu tại Đại học Canterbury (New Zealand) cho biết.

"Hiệu ứng khuếch đại ánh sáng được đánh giá là cực kì hiếm gặp bởi chỉ có khoảng 1/1000000 ngôi sao trong thiên hà bị ảnh hưởng bởi hiệu ứng này. Không phải lúc nào cũng chúng tôi cũng có thể quan sát dựa trên hiệu ứng này được. Thêm vào đó, xác suất phát hiện hành tinh cùng lúc là cực kỳ thấp", ông cho biết thêm.

Tính đến hiện tại, chỉ có 90 ngoại hành tinh được phát hiện thông qua kỹ thuật khuếch đại hấp dẫn. OGLE-2018-BLG-0677Lb là một trong số này, biến nó trở thành Siêu Trái Đất hiếm gặp nhất từ trước đến nay.  

Tham khảo LiveScience