Gần đây, một nhóm các nhà khoa học người Mỹ đã đưa ra một khẳng định gây chấn động: có một cấu trúc giống như bong bóng kỳ lạ đang bao bọc lấy Hệ Mặt trời của chúng ta. Cấu trúc này không hề mang tính ẩn dụ, mà là một bong bóng thực sự. Khẳng định này đến từ giáo sư thiên văn học Merav Opher, thuộc Đại học Nghệ thuật và Khoa học Boston và Trung tâm Vật lý thiên văn (thuộc Đại học Boston), người đứng đầu nghiên cứu này.
Bong Bóng Bảo Vệ Hệ Mặt Trời
Giáo sư Opher và các đồng nghiệp đã sử dụng một mô hình máy tính đặc biệt kết hợp với dữ liệu từ tàu vũ trụ Voyager 1 của NASA. Theo nhà vật lý thiên văn James Drake, đến từ Đại học Maryland (Mỹ), thành viên của nhóm nghiên cứu, cấu trúc bong bóng này được tạo ra bởi Mặt trời thông qua các tia phản lực mạnh mẽ. Nó hoạt động như một lá chắn bảo vệ các hành tinh, ngăn chặn các tia vũ trụ dữ dội từ thiên hà xâm nhập vào nhật quyển. Mô hình của họ cho thấy, các hạt hydro trung tính phát ra ở rìa Hệ Mặt trời đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành nên bong bóng nhật quyển này.
Các tia phản lực của Mặt trời khi va chạm với tia vũ trụ trong thiên hà sẽ tạo ra một cấu trúc giống như bức tường vô hình và vững chắc, khiến cho các tia vũ trụ bị uốn cong và tránh nhật quyển. Hình dạng của bong bóng này vẫn còn gây tranh cãi, mặc dù nhiều nhóm nghiên cứu khác cũng đang cố gắng chứng minh sự tồn tại của nó. Nhóm nghiên cứu của Giáo sư Opher đưa ra hình ảnh về một bong bóng bị biến dạng, trong khi một số mô hình khác từ các nhóm nghiên cứu khác lại cho rằng nó có hình dạng thon dài hơn hoặc có đuôi giống sao chổi.
Hành Tinh Khổng Lồ Thách Thức Các Mô Hình Hình Thành Hành Tinh
Một khám phá khác về “thế giới khổng lồ” đang thách thức sự hiểu biết của các nhà khoa học. Nếu đặt cạnh Hệ Mặt trời, mọi thứ trong thế giới mới được phát hiện này trông giống như những người khổng lồ trong thần thoại. Đó là một hệ sao đôi có tên b Centauri, sở hữu một hành tinh khổng lồ mang tên b Centauri b, nằm cách chúng ta 325 năm ánh sáng. Hành tinh này được một nhóm các nhà khoa học từ Đại học Stockholm (Thụy Điển) phát hiện.
Hai ngôi sao trong hệ sao này có khối lượng cực lớn, tổng cộng gấp 10 lần Mặt trời. Hai ngôi sao quay quanh nhau rất gần đến mức ban đầu chúng bị nhầm là một. Hành tinh b Centauri b cũng vĩ đại không kém: nó có khối lượng gấp 10.9 lần sao Mộc và gấp 3.466 lần Trái Đất. Nó quay quanh cặp sao mẹ ở khoảng cách 566 đơn vị thiên văn (1 đơn vị thiên văn bằng khoảng cách từ Mặt Trời đến Trái Đất). Mặc dù rất xa nhưng do sao mẹ quá sáng và hành tinh quá lớn nên các nhà khoa học vẫn có thể quan sát được. Theo nhà thiên văn học Gayathri Viswanath, một trong những tác giả chính của nghiên cứu mô tả, “Hành tinh b Centauri b là một thế giới có môi trường hoàn toàn khác với những gì chúng ta trải nghiệm ở đây, trên Trái Đất và trong Hệ Mặt trời. Đó là một môi trường khắc nghiệt, bị chi phối bởi bức xạ khổng lồ, nơi mọi thứ đều có quy mô khổng lồ”. Chính khoảng cách lớn từ cặp sao mẹ đã giúp hành tinh khổng lồ này không bị bốc hơi bởi bức xạ khủng khiếp từ “các bà mẹ”.
Trước đây, các nhà thiên văn học tin rằng tất cả các hành tinh đều hình thành theo mô hình bồi tụ lõi: trong đám mây phân tử, ngôi sao hình thành và bắt đầu trở thành một vòng xoáy hút vật chất về phía mình, dẫn đến một ngôi sao non mang một đĩa khí và bụi khổng lồ. Theo thời gian, đĩa khí và bụi này dần dần bồi tụ thành các hành tinh. Hành tinh càng lớn thì đĩa khí và bụi càng nhỏ đi. Và kết quả là một hệ sao “sạch” như Hệ Mặt trời. Tuy nhiên, siêu hành tinh mới được tìm thấy lại nằm quá xa sao mẹ để hình thành theo mô hình trên. Do đó, đã đến lúc các nhà thiên văn học phải xem xét lại các mô hình hình thành hành tinh đã biết.
Sự “Nuốt Chửng” Lẫn Nhau Của Các Sao Lùn Trắng
Các nhà khoa học cuối cùng đã quan sát được hai thiên thể đặc biệt, giải thích những ngôi sao kỳ lạ như những bóng ma, một bước tiến hóa đặc biệt trong các hệ sao đôi. Nghiên cứu mới tập trung vào các sao lùn trắng đặc biệt. Khi các ngôi sao như Mặt trời hết năng lượng, chúng sẽ nổ thành sao khổng lồ đỏ và sau đó sụp đổ thành một vật thể nhỏ bằng Trái Đất nhưng có khối lượng trung bình gấp 1.4 lần Mặt trời. Nhưng đôi khi các nhà khoa học bắt gặp những dạng sao lùn trắng kỳ lạ, chỉ có khối lượng bằng 1/8 – 1/3 Mặt Trời, như bị một con quái vật nào đó hút. Chúng được gọi là ELM. Điều này hoàn toàn phá vỡ các lý thuyết thiên văn trước đây, bởi vì phải mất một thời gian rất dài để một ngôi sao mất đi nhiều khối lượng như vậy, lâu hơn nhiều so với tuổi thọ 13.8 tỷ năm hiện tại của vũ trụ. Vì vậy, ELM dường như đến từ một vũ trụ khác, nó già hơn, gây ra sự hoang mang lớn cho các nhà khoa học.
Sử dụng dữ liệu từ hai siêu kính thiên văn Gaia và Zwicky, một nhóm nghiên cứu do nhà thiên văn học Kareeem El-Bardry, từ Trung tâm Vật lý thiên văn Harvard & Smithsonian, đã chọn ra 50 sao lùn trắng trong giai đoạn thay đổi. Sau đó, nhờ kính thiên văn Shane tại Đài quan sát Lick, họ tiếp tục chọn ra 21 ngôi sao thuận tiện nhất để quan sát. Trước đây, các nhà khoa học đã nhận thấy các sao lùn trắng trong các hệ sao đôi thường là những “ma cà rồng”, liên tục hút vật chất từ ngôi sao đồng hành cho đến khi cả hai phát nổ, vì một bên cạn kiệt, bên còn lại thì “quá đầy”. Tuy nhiên, lần này, các nhà thiên văn học đã quan sát thấy một quá trình ngược lại. Một số sao lùn trắng khi đạt đến một độ “đầy” nhất định, nhưng trước khi chúng phát nổ, chúng lại bị một ngôi sao đồng hành ăn thịt… để trả đũa. Ngôi sao đồng hành đôi khi quá mạnh, khiến sao lùn trắng mất đi nhiều vật chất hơn chúng đã hấp thụ, biến thành một bóng ma thực sự, một xác sao cực kỳ nhẹ.
Sóng Thần Khí Khổng Lồ Trong Các Hố Đen Siêu Khủng
Khí thoát khỏi lực hấp dẫn của các hố đen siêu khối lượng được cho là có thể tạo ra một “cơn sóng thần” trong không gian. Trong một nghiên cứu mới do NASA tài trợ, các nhà vật lý thiên văn đã sử dụng mô phỏng máy tính để mô phỏng môi trường xung quanh các hố đen siêu khối lượng trong không gian sâu. Họ phát hiện ra rằng có thể có những cấu trúc khổng lồ, giống như sóng thần hình thành gần các hố đen này. Về cơ bản, đây là những bức tường khí xoáy khổng lồ, thoát khỏi lực hấp dẫn dữ dội của hố đen. Dựa trên điều này, các nhà nghiên cứu thậm chí còn cho rằng, các hố đen siêu khối lượng có thể là nơi chứa các cấu trúc giống như những cơn sóng thần lớn nhất trong vũ trụ.
Theo Daniel Proga, một nhà vật lý thiên văn tại Đại học Las Vegas, Nevada (UNLV) cho biết: “Trong nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu đã xem xét kỹ môi trường kỳ lạ xung quanh các hố đen siêu khối lượng và cách các loại khí tương tác với bức xạ ở đó. Các hố đen siêu khối lượng đôi khi có các đĩa khí và vật chất lớn xoáy xung quanh chúng, nuôi dưỡng chúng theo thời gian, trong một hệ thống mạch lạc được gọi là nhân thiên hà hoạt động”. Tác giả chính Tim Waters, một nhà nghiên cứu sau tiến sĩ, đồng thời là nhà khoa học khách mời tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Los Alamos ở New Mexico cũng cho biết, bầu khí quyển của đĩa khí quay quanh hố đen có thể bắt đầu hình thành các sóng khí và vật chất. Ngoài các dòng chảy ra từ bức xạ tia X, các sóng khí này có thể phát triển thành các cơn sóng thần khí xoáy khổng lồ.
Các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng những sóng khí xoáy này có thể kéo dài đến 10 năm ánh sáng phía trên đĩa. Một khi các cấu trúc giống như sóng thần này hình thành, chúng sẽ không còn bị ảnh hưởng bởi lực hấp dẫn của hố đen nữa. Nghiên cứu này đi ngược lại các lý thuyết trước đây cho rằng các đám mây khí nóng gần hạt nhân thiên hà đang hoạt động, hình thành một cách tự phát vì chất lỏng không ổn định. Nghiên cứu này cũng mâu thuẫn với quan điểm trước đây, cho rằng cần có từ trường để di chuyển khí mát hơn, từ một đĩa khí xung quanh một hố đen siêu khối lượng.
Kết luận
Những khám phá mới nhất này cho thấy vũ trụ vẫn còn ẩn chứa nhiều điều bí ẩn và thách thức sự hiểu biết của chúng ta. Từ bong bóng bảo vệ hệ mặt trời đến hành tinh khổng lồ và sóng thần khí trong hố đen, những nghiên cứu này đang mở ra những hướng đi mới cho khoa học vũ trụ. Các nhà khoa học cần phải tiếp tục nghiên cứu và khám phá để giải mã những bí ẩn này và hiểu rõ hơn về vũ trụ bao la.