Có thể ngay từ khi còn nhỏ chúng ta đã quen với câu nói: “Hệ Mặt Trời có 8 hành tinh” nhưng sự thật ẩn sâu bên trong vũ trụ là như thế nào thì không ai nắm rõ. Trên thực tế, chúng ta đã từng xác định có chín hành tinh trong Hệ Mặt Trời trước khi loại bỏ Sao Diêm Vương ra khỏi bản đồ hệ sao và coi nó như một hành tinh lùn thông thường.
Lý do cho sự khai trừ này nằm ở khoảng cách thiên văn và quỹ đạo bất ổn của nó. Sao Diêm Vương hiện được coi là thành viên lớn nhất của một vùng riêng biệt được gọi là Vành đai Kuiper. Nó là một khối cầu lạnh lẽo chỉ bao gồm toàn băng và đá.
Sau sự sắp xếp “khai tử sao Diêm Vương khỏi Hệ Mặt Trời”, có một làn sóng dư luận đã nổ ra để bảo vệ vị trí hành tinh thứ 9. Các nhà khoa học buộc phải đưa ra các bằng chứng về sự tồn tại của hàng loạt các thiên thể tại vành đai ngoài Thái Dương hệ nhằm khẳng định giả thuyết đây chỉ là một tiểu hành tinh. Các hành tinh lùn tương tự như sao Diêm Vương là Eris và Ceres.
Chính sự xuất hiện đặc biệt của vật thể đĩa phân tán Eris mang khối lượng lớn hơn Sao Diêm Vương khoảng 27% đã khiến các nhà khoa học nghi ngờ và xem lại định nghĩa về các hành tinh. Kể từ đó, một cuộc khám phá mang tên tìm kiếm thành viên thứ 9 của Thái Dương hệ đã bắt đầu.
Ý tưởng nhen nhóm trong giới khoa học
Sự nhen nhóm về ý tưởng này khởi nguồn từ các quan sát từ những năm gần cuối thế kỉ XX. Lúc này các nhà khoa học đã phát hiện ra Sao Diêm Vương từ năm năm 1930 vã vẫn đang trong quá trình tiếp tục quan sát quỹ đạo và các vật thể lân cận với nó.
Hệ mặt trời không chỉ có các hành tinh. Sức hút khủng khiếp từ ngôi sao chủ của Trái Đất đã tạo nên một vành đai băng, đá bên ngoài quỹ đạo của những vật thể chuyển động xa nhất là sao Hải Vương và Sao Thiên Vương. Đây chính là mục tiêu định hướng để các nhà khoa học kiếm tìm sự tồn tại thứ chín.
Sau nhiều nỗ lực, mới đây, một bài báo chính trong tạp chí Vật lý Thiên văn đã cung cấp thông tin về các dấu hiệu tiềm năng của Hành tinh thứ 9 trên bầu trời phía nam. Đây là kết quả từ quá trình nghiên cứu các tín hiệu liên tục được gửi về từ vành đai Kuiper trong vòng sáu năm của các nhà thiên văn học vật lý. Cụ thể, có khoảng 35.000 tín hiệu đã thu được từ kính viễn vọng Vũ trụ Atacama (ACT) đặt tại Chile.
Nó đã thu nhận tín hiệu từ trường phổ quát trong suốt từ năm 2013 đến năm 2019. Thấu kích mở rộng cho phép quan sát khoảng 87% khoảng không, trong đó các tín hiệu chủ yếu nhận được từ bầu trời phía Nam bán cầu. Số lượng các hành tinh lùn trong quá trình quan sát nhiều vô số kể khiến các nhà khoa học phải sàng lọc dần bằng khoảng cách thiên văn và chọn được 3000 ứng cử viên có triển vọng.
Các thiên thể được chọn chủ yếu nằm trong chu vi quỹ đạo Hệ Mặt Trời với khoảng cách tương đối từ 400 đến 800 đơn vị thiên văn (AU). Tính ra một cách xấp xỉ là từ 400 đến 800 lần khoảng cách giữa Trái đất và mặt trời. Tuy nhiên, thông qua các phân tích sơ bộ về hình dạng và khối lượng, không có thiên thể nào trong số này đạt cấp hành tinh. Tuy nhiên, các nhà khoa học vẫn không bỏ cuộc.
Mike Brown – nhà thiên văn học người Mỹ và là một tác giả của báo cáo lần này cho biết họ vẫn sẽ tiếp tục quan sát chuyển động của các vành đai rìa Thái dương hệ trong vòng 5 năm tới và hy vọng sẽ tìm ra được hành tinh thứ 9. Nếu nó thực sự có tồn tại thì đây sẽ là một bước tiến cực kỳ lớn và sẽ rất hữu ích.
Được biết, vào năm 2006, Brown và các cộng sự của mình cũng là những người có liên quan, đưa ra các bằng chứng bác bỏ sự tồn tại như một hành tinh trong Hệ Mặt Trời của Sao Diêm Vương. Ông thực hiện cuộc khám phá đi tìm hành tinh X và tin rằng Thái Dương hệ thực sự có một hành tinh thứ 9.
Một hành tinh ẩn nấp nơi chân trời tăm tối
Trong bài báo vừa được công bố, Mike Brown đã đưa ra dự đoán về sự tồn tại của một thiên thể chưa ai nhìn thấy. Nó đủ lớn để tạo ra lực hấp dẫn ảnh hưởng tới quỹ đạo của của những vật thể nhỏ ở ngoài Hệ Mặt Trời của chúng ta. Khám phá được đánh giá có độ tin cậy khả quan, rơi vào khoảng 70%.
Tác giả của bài viết lý giải rằng, rìa Hệ Mặt Trời là nơi ánh sáng rất khó chiếu tới và cung cấp nhiệt. Đó là lý do vì sao các hành tinh như sao Hải Vương và sao Thiên Vương đều rất lạnh lẽo. Ánh sáng hạn chế đã ngăn cản tầm nhìn của các kính viễn vọng không gian và không thể căn chỉnh quan sát bằng kính thiên văn ánh sáng tiêu chuẩn. Chính vì thế mà chúng ta không thể trực tiếp chụp ảnh được hành tinh X.
Tuy nhiên, nhờ vào công nghệ hiện đại, các nhà khoa học đã chuyển sang sử dụng kính thiên văn ACT. Đây là một loại thấu kính sử dụng mắt quan sát với những bước sóng cực ngắn, gần giống với cấu trúc của tia hồng ngoại. Trong thực tiễn, thấu kính tìm kiếm vũ trụ ở bước sóng milimet thường được sử dụng mới mục đích quan sát các đám mây băng, tầm quan sát mờ vì những vật thể này không hấp thụ bước sóng điện từ ngắn.
Giáo sư Scott Sheppard tại Viện khoa học Carnegie, Mỹ cho rằng, khám phá của nhóm nghiên cứu Mike Brown giống như một bằng chứng gián tiếp của một vụ án. Chúng ta đã tìm thấy các dấu vết đầu tiên nhưng vẫn chưa thể kết luận nạn nhân đã tử vong như thế nào. Chúng ta mới chỉ có những thông số về sáu vật thể đá nằm ngoài quỹ đạo của Sao Hải Vương tụ tập theo một cách có quy luật và bị chi phối bởi một thế lực không nhìn thấy được.
Những hình ảnh mô phỏng về điểm xa nhất và gần nhất trên đường đi của chúng cho thấy những thiên thể này không trực tiếp xoay quanh mặt trời mà đi theo một lực hấp dẫn khác. Các nỗ lực đo đạc đã chỉ ra lục tác động này lớn gấp 10 lần lực hút từ Trái Đất tới mặt trăng, vì vậy mà chúng mới có hình dáng quỹ đạo kỳ lạ.
Trên thực tế, mới chỉ có 2 hành tinh thực sự được phát hiện từ thời cổ đại đến bây giờ. Nhân tố X trong nghiên cứu của nhóm Brown có thể may mắn trở thành hành tinh thứ ba. Rào cản lớn nhất trong cuộc truy lùng lần này là khoảng cách tuyệt đối liên quan. Các nhà khoa học ước tính, hành tinh X có thể mất từ 10.000 năm tới 20.000 năm mới hoàn thành được một vòng quay quỹ đạo xung quanh mặt trời.
Điều đó có nghĩa là khoảng cách thiên văn từ nó tới chúng ta rơi vào khoảng 400 đến 800 AU, trong khi sao Diêm Vương là hành tinh lùn xa nhất cũng chỉ cách mặt trời từ 30 đến 50 AU. Không hề có sự tồn tại của ánh sáng mặt Trời trên hành tinh X. Chúng ta cũng không biết nó đã theo mặt trời từ khi nào và liệu có thực sự tồn tại hay không.
Cho tới nay, ngoài những khám phá trên, giới khoa học chưa đưa ra thêm bất kỳ nghiên cứu hay lời giải thích nào khác về sự tồn tại của hành tinh thứ 9. Nếu thiên thể này thực sự có tồn tại và được khám phá trong tương lai không xa, chúng ta sẽ phải xem lại định nghĩa về lực hấp dẫn và mô hình hệ hành tinh. Thái Dương hệ thực sự là một tạo hóa đáng kinh ngạc của vũ trụ.
Ban đầu, các nhà khoa học cũng tỏ ra rất ngờ vực về khám phá mang tính cách mạng này, nhưng trong suốt 6 năm qua, họ đã luôn cố gắng và ngày càng tin vào giả thuyết này. Đây là lần đầu tiên trong suốt 150 năm, con người đưa ra những bằng chứng mạnh mẽ để khẳng định danh sách hành tinh của Hệ Mặt Trời là chưa đầy đủ.
Sắp tới đây, Đài quan sát Simons sẽ được xây dựng và hoàn thành ở sa mạc Atacama của Chile, góp phần đẩy nhanh tiến độ thu thập dữ liệu với những quan sát đo lường chính xác hơn. Bầu trời có hàng tỷ ngôi sao, và chúng ta là những người tìm kiếm rồi đặt tên cho chúng.
