Siêu kính viễn vọng James Webb đã chụp được 6 vật thể sơ sinh có thể đại diện cho trạng thái “lửng lơ” giữa hành tinh và ngôi sao.
Nhà vật lý thiên văn Adam Langeveld từ Đại học Johns Hopkins (Mỹ) cùng các cộng sự đã phân tích dữ liệu mà James Webb thu thập từ cụm sao trẻ NGC 1333 trong chòm Anh Tiên và tìm thấy 6 “vật thể khối lượng hành tinh” kỳ lạ.
Đó là những thứ đang ra đời với trạng thái khó định nghĩa: Nửa giống các ngôi sao, nửa giống hành tinh.
Sáu vật thể khối lượng hành tinh kỳ lạ được hình thành trực tiếp từ khí bụi trong không gian giữa các vì sao – (Minh họa AI: Anh Thư).
Một số trong các vật thể khó xác định trạng thái rõ rệt ấy là sao hay hành tinh được giới thiên văn gọi là “sao lùn nâu”.
Chúng có kích thước vượt quá giới hạn tối đa mà một hành tinh có thể có và cũng không quay quanh bất kỳ ngôi sao mẹ nào. Tuy vậy, chúng quá nhỏ so với các ngôi sao nên không thể duy trì sự tổng hợp hạt nhân trong lõi để có thể coi là một dạng sao.
Đôi khi, chúng được xem là những “ngôi sao thất bại”. Cũng có thể coi chúng như những “siêu hành tinh”.
Trong cuộc phân tích mới này, nhóm nghiên cứu đã xác định được 19 ngôi sao lùn nâu. Bên cạnh đó, còn có 6 vật thể được mô tả là “có khối lượng hành tinh, trôi nổi tự do”.
Các phép đo cho thấy chúng có khối lượng gấp 5-15 lần sao Mộc, tương đương gần 1.600-4.800 lần Trái đất của chúng ta.
Chúng cũng nằm lẻ loi và sinh ra từ đám mây khí bụi giữa các vì sao, chứ không có sao mẹ, có thể ví như những “hành tinh từ hư không”.
Trong đó, một số vật thể – bao gồm cái nhỏ nhất với kích thước gấp 5 lần sao Mộc – vẫn còn đĩa khí bụi xung quanh.
Bởi lẽ, cũng như các vật thể khác trong cụm NGC 133, chúng chỉ mới 1-3 triệu năm tuổi.
Vật thể khối lượng hành tinh nhỏ nhất trong dữ liệu James Webb – (Ảnh: NASA/ESA/CSA).
Điều này cho thấy tất cả các vật thể này hãy còn trong giai đoạn “sơ sinh” và chưa chắc chắn chúng sẽ biến thành thứ gì trong tương lai.
Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu dự đoán rằng chúng là 6 trong số vật thể có khối lượng thấp nhất từng được phát hiện, đang trong quá trình phát triển thành sao lùn nâu hoặc sao thật sự, chứ không phải một hành tinh.
Trước đây, các sao lùn nâu được biết đến đa số nằm trong phạm vi từ khoảng 8 lần sao Mộc trở lên.
Nhưng nếu các vật thể đó biến thành sao lùn nâu trong tương lai thì việc chúng có khối lượng như hành tinh khi ra đời cũng không hề vô lý, bởi sao lùn nâu cũng có một nửa bản chất hành tinh.
Theo nhà vật lý thiên văn Ray Jayawardhana từ Đại học John Hopkins – đồng tác giả, những quan sát này xác nhận thiên nhiên có thể tạo ra các “vật thể khối lượng hành tinh” theo ít nhất 2 cách.
Cách thứ nhất là như Trái đất chúng ta và đa phần các hành tinh khác đã biết: Từ đĩa tiền hành tinh của một ngôi sao.
Cách thứ hai là từ một vùng hư không chỉ có khí bụi theo nghĩa đen. Các vật chất này khi đó đã co lại tạo thành một cụm đủ dày đặc, từ đó hình thành nên một vật thể khối lượng hành tinh.
6 “hành tinh từ hư không” sơ sinh trong NGC 1333 là ví dụ.
Các nhà nghiên cứu đang có kế hoạch quan sát bổ sung vào một số vật thể thú vị nhất trong số đó, bao gồm cái chỉ nặng gấp 5 lần sao Mộc, được đặt tên là NIRISS-NGC1333-5.
Cùng với cụm sao của mình, nó nằm cách Trái đất tới 1.000 năm ánh sáng nên sẽ là một thử thách lớn cho các nhà nghiên cứu.