Ngoại hành tinh được phát hiện bằng cách nào ?

 

Mở đầu

Trong hàng nghìn năm, con người chỉ biết chắc đến những hành tinh trong Hệ Mặt Trời. Ngày nay, khoa học đã phát hiện hàng nghìn ngoại hành tinh – những thế giới quay quanh các ngôi sao khác. Điều đáng kinh ngạc là phần lớn chúng không thể nhìn thấy trực tiếp như các chấm sáng rõ ràng trên ảnh. Vậy các nhà thiên văn tìm ra chúng bằng cách nào?

Hiểu đúng bản chất

Phương pháp nổi tiếng nhất là phương pháp quá cảnh. Khi một hành tinh đi ngang trước ngôi sao chủ theo hướng nhìn từ Trái Đất, ánh sáng của ngôi sao sẽ giảm đi một chút. Nếu hiện tượng giảm sáng lặp lại đều đặn, đó là dấu hiệu có thể tồn tại hành tinh. Từ mức giảm sáng và chu kỳ lặp lại, các nhà khoa học có thể ước tính kích thước tương đối và chu kỳ quỹ đạo của hành tinh.

Phương pháp thứ hai là vận tốc xuyên tâm. Hành tinh không chỉ quay quanh sao theo một chiều đơn giản; cả sao và hành tinh đều quay quanh khối tâm chung của hệ. Vì vậy, ngôi sao có thể lắc rất nhẹ. Sự lắc này làm phổ ánh sáng của sao dịch xanh – dịch đỏ theo chu kỳ do hiệu ứng Doppler. Từ đó, các nhà thiên văn suy ra sự hiện diện và phần nào khối lượng của hành tinh.

Điểm thường bị hiểu lầm

Trong một số trường hợp, hành tinh có thể được chụp ảnh trực tiếp, nhưng đây là việc rất khó. Ngôi sao chủ sáng hơn hành tinh rất nhiều, giống như cố tìm một đốm sáng mờ ngay bên cạnh chiếc đèn pha chói. Vì vậy, ảnh trực tiếp thường cần thiết bị đặc biệt, kỹ thuật che sáng tinh vi và điều kiện quan sát thuận lợi.

Còn có các phương pháp khác như vi thấu kính hấp dẫn hay đo thời gian chính xác của pulsar. Mỗi phương pháp nhạy với những loại hệ hành tinh khác nhau. Khi kết hợp nhiều cách, bức tranh về ngoại hành tinh trở nên phong phú hơn: có hành tinh khí khổng lồ rất gần sao, có thế giới đá nhỏ, có quỹ đạo kỳ lạ và cả những hệ khác xa trực giác từ Hệ Mặt Trời của chúng ta.

Vì sao chủ đề này quan trọng

Việc phát hiện ngoại hành tinh không chỉ để lập danh sách. Nó giúp trả lời những câu hỏi lớn: Hệ Mặt Trời có bình thường không? Có bao nhiêu hành tinh đá? Điều kiện phù hợp cho nước lỏng và khí hậu ổn định phổ biến đến mức nào? Đây là nơi thiên văn học chạm tới câu hỏi sâu nhất: liệu sự sống có thể xuất hiện ở nơi khác hay không.

Kết luận

Mỗi ngoại hành tinh được phát hiện là một chiến thắng của kỹ thuật đo lường tinh vi trước khoảng cách khổng lồ của vũ trụ. Chúng nhắc ta rằng quanh những ngôi sao đêm kia có thể tồn tại vô số thế giới, và loài người mới chỉ bắt đầu học cách nhận ra chúng.