Hiện tượng hiếm xuất hiện quanh ngôi sao cách Trái Đất 11.600 năm ánh sáng

Theo phân tích về những biến đổi bất thường của ngôi sao giống Mặt Trời Gaia-GIC-1, nằm cách Trái Đất khoảng 11.600 năm ánh sáng, hành vi kỳ lạ này nhiều khả năng được gây ra bởi vụ va chạm giữa hai hành tinh non trẻ trong hệ sao.

"Thật đáng kinh ngạc khi nhiều kính thiên văn đã ghi lại được vụ va chạm này gần như trong thời gian thực", nhà thiên văn Anastasios Tzanidakis thuộc Đại học Washington cho biết.

Theo ông, các vụ va chạm hành tinh được ghi nhận trước đây rất hiếm, và trường hợp này có nhiều điểm tương đồng với sự kiện được cho là đã tạo ra Trái Đất và Mặt Trăng.

Manh mối từ sự thay đổi bất thường của một ngôi sao

Trong giai đoạn đầu hình thành, các hệ hành tinh thường là môi trường rất hỗn loạn. Bụi và vật chất trong đĩa tiền hành tinh kết tụ thành các khối nhỏ gọi là "hạt giống" ban đầu của hành tinh.

Những vật thể này có thể thường xuyên va chạm với nhau khi di chuyển quanh ngôi sao trẻ. Các nhà khoa học cho rằng những sự kiện tương tự từng xảy ra trong Hệ Mặt Trời, bao gồm cú va chạm giữa Trái Đất sơ khai và một vật thể có kích thước tương đương sao Hỏa, tạo ra vật chất hình thành Mặt Trăng.

Các biến đổi trong độ sáng của Gaia-GIC-1 đã được ghi nhận từ gần một thập kỷ trước, nhưng chỉ khi xem lại dữ liệu cũ, nhóm nghiên cứu mới nhận ra mức độ bất thường của hiện tượng này.

"Ban đầu độ sáng của ngôi sao khá ổn định, nhưng từ năm 2016 bắt đầu xuất hiện ba lần suy giảm rõ rệt. Đến khoảng năm 2021, các biến động trở nên cực kỳ bất thường", Tzanidakis cho biết.

Gaia-GIC-1 là một ngôi sao loại F, lớn và nóng hơn Mặt Trời, với bán kính khoảng 1,7 lần và khối lượng khoảng 1,3 lần Mặt Trời. Ngôi sao nằm gần chòm Puppis ở vùng ngoài của đĩa Dải Ngân Hà.

Không giống nhiều loại sao khác, các sao loại F trên dãy chính thường khá ổn định, vì vậy việc độ sáng của Gaia-GIC-1 giảm tới khoảng 25% là hiện tượng rất khó giải thích.

Tín hiệu hồng ngoại hé lộ vụ va chạm

Manh mối quan trọng xuất hiện từ dữ liệu hồng ngoại, cho thấy khi ánh sáng nhìn thấy suy giảm, tín hiệu hồng ngoại của ngôi sao lại tăng mạnh.

"Đường cong ánh sáng trong vùng hồng ngoại gần như trái ngược với ánh sáng khả kiến", Tzanidakis cho biết. 

Điều này cho thấy vật chất che khuất ngôi sao rất nóng, đủ để phát sáng trong vùng hồng ngoại.

Các quan sát cho thấy có thể tồn tại một đám mây bụi có khối lượng tương đương một tiểu hành tinh lớn, gần bằng một nửa khối lượng của hành tinh lùn Ceres, với nhiệt độ khoảng 627 độ C.

Theo mô hình của nhóm nghiên cứu, kịch bản phù hợp nhất là một vụ va chạm giữa các planetesimal (vi hành tinh).

Các nhà khoa học ước tính vụ va chạm xảy ra ở khoảng cách khoảng 1 đơn vị thiên văn so với ngôi sao chủ, tương đương khoảng cách giữa Trái Đất và Mặt Trời.

Hai vi hành tinh có thể đã trải qua nhiều lần va chạm sượt qua trước khi xảy ra cú va chạm lớn cuối cùng, tạo ra đám mây bụi nóng quan sát được từ Trái Đất.

Theo nhà thiên văn James Davenport, những quan sát như vậy có thể giúp giải đáp một câu hỏi quan trọng trong sinh học vũ trụ: những vụ va chạm lớn tạo ra các hệ hành tinh giống Trái Đất phổ biến đến mức nào trong thiên hà.

"Mặt Trăng có thể là một yếu tố quan trọng giúp Trái Đất trở thành nơi thích hợp cho sự sống", ông nói. Vệ tinh này ảnh hưởng đến thủy triều đại dương, khí hậu và thậm chí có thể liên quan đến hoạt động kiến tạo mảng.