Hành tinh trẻ nhất vũ trụ Elias 2-24 b: Bước ngoặt làm đảo lộn các mô hình thiên văn học

Ngày 16 tháng 9 năm 2026, công bố về phát hiện hành tinh Elias 2-24 b trên tạp chí The Astrophysical Journal Letters đã tạo ra một bước ngoặt lớn trong ngành thiên văn học. Nằm cách Trái Đất khoảng 450 năm ánh sáng, hành tinh khí khổng lồ này có khối lượng tương đương Sao Mộc nhưng lại sở hữu độ tuổi chưa đầy một triệu năm. Sự tồn tại của nó ở vị trí xa ngôi sao mẹ đã thách thức trực tiếp các mô hình lý thuyết vốn được thừa nhận suốt nhiều thập kỷ qua. Việc một thế giới khổng lồ có thể tích tụ đủ vật chất trong khoảng thời gian ngắn như vậy buộc các nhà khoa học phải xem xét lại toàn bộ hiểu biết về quá trình khai sinh của các thiên thể ngoài Hệ Mặt Trời. [1]

Manh mối mười năm từ những đĩa bụi vũ trụ

Hành trình phát hiện Elias 2-24 b không bắt đầu bằng một quan sát tức thời mà kéo dài cả một thập kỷ. Khoảng mười năm trước, Kính thiên văn vô tuyến ALMA đặt tại Chile đã ghi lại hình ảnh một khoảng trống bất thường trên đĩa bụi và khí bao quanh ngôi sao trẻ Elias 2-24. Trong môi trường vũ trụ sơ khai, các khoảng trống như vậy thường được coi là dấu vết để lại khi một thiên thể đang lớn lên và dọn sạch vật chất trên đường đi của nó. [1]

Không lâu sau đó, Kính thiên văn Rất Lớn (VLT) thuộc Đài thiên văn Nam châu Âu (ESO) tiếp tục phát hiện một điểm sáng mờ nhạt nằm đúng bên trong khoảng trống này. Tuy nhiên, ở thời điểm đó, giới khoa học vẫn hoài nghi liệu điểm sáng ấy có thực sự là một hành tinh đang hình thành hay không. Theo các mô hình lý thuyết đương thời, một hành tinh khổng lồ không thể xuất hiện nhanh đến thế ở khoảng cách xa ngôi sao trung tâm như vậy, khiến câu hỏi về bản chất của điểm sáng trở thành một ẩn số kéo dài suốt nhiều năm. [1]

Cuộc truy vết trong kho dữ liệu lưu trữ của kính thiên văn Keck

Câu trả lời chỉ thực sự sáng tỏ khi nhóm nghiên cứu do nhà thiên văn học Andrea Bernardi từ Đại học Diego Portales (Chile) dẫn đầu tiến hành rà soát lại dữ liệu quan sát lịch sử. Họ đã khai thác Kho lưu trữ của Đài thiên văn W. M. Keck ở Hawaii, một cơ sở hợp tác được NASA hỗ trợ tài chính. Nhóm nghiên cứu tập trung phân tích các dữ liệu quan sát được ghi lại vào năm 2018 và năm 2020 đối với hệ sao Elias 2-24. [1]

Bằng cách kết hợp các tập dữ liệu qua nhiều mốc thời gian và theo dõi sự dịch chuyển tỉ mỉ của điểm sáng, nhóm nghiên cứu nhận thấy đối tượng này di chuyển theo đúng quy luật quỹ đạo của một hành tinh quay quanh sao mẹ. Kết quả phân tích đã loại trừ khả năng đây là lỗi hình ảnh hoặc một ngôi sao nền ở xa. Phát hiện này khẳng định điểm sáng chính là hành tinh Elias 2-24 b, đang nằm gọn bên trong khoảng trống của đĩa mảnh vụn đúng như những gì nhà nghiên cứu Andrea Bernardi cùng các đồng nghiệp dự đoán. [1]

Công nghệ coronagraph và kỹ thuật lọc ánh sáng sao

Việc quan sát trực tiếp một hành tinh đang sinh ra bên trong đĩa bụi là một thách thức cực kỳ lớn đối với công nghệ thiên văn. Hầu hết trong số khoảng 6.000 hành tinh ngoài Hệ Mặt Trời từng được xác nhận đều được phát hiện qua phương pháp quá cảnh, tức là đo lường sự giảm sút ánh sáng khi hành tinh đi ngang qua mặt trước ngôi sao mẹ. Tuy nhiên, phương pháp này hầu như không hiệu quả đối với các hành tinh trẻ bị bao phủ bởi bụi dày hoặc có quỹ đạo nằm cách rất xa sao trung tâm. [1]

Để vượt qua rào cản đó, nhóm nghiên cứu đã dựa vào thiết bị coronagraph gắn trên kính thiên văn Keck. Thiết bị này hoạt động bằng cách che khuất phần lớn ánh sáng chói lọi phát ra từ ngôi sao trung tâm, tương tự như việc tạo ra một nhật thực nhân tạo. Nhờ loại bỏ quầng sáng lấn ạt của sao mẹ, coronagraph giúp lộ ra những vật thể mờ nhạt hơn nhiều ở vùng không gian xung quanh. Kỹ thuật quan sát trực tiếp này cho phép các nhà thiên văn đi xuyên qua đĩa mảnh vụn chứa bụi, khí và đá băng để ghi lại hình ảnh thực tế của một hành tinh sơ sinh. [1]

Bài toán tốc độ thách thức các mô hình thiên văn

Sự xác nhận của Elias 2-24 b đã gây chấn động vì nó phá vỡ hoàn toàn kỷ lục về độ tuổi của các hành tinh từng được biết đến. Trước đây, những hành tinh trẻ nhất được ghi nhận bao gồm hai thiên thể quanh sao PDS 70 và hai thiên thể quanh sao WISPIT 2 đều đã có độ tuổi hơn 5 triệu năm. Trong khi đó, Elias 2-24 b lại chưa đầy một triệu năm tuổi, tức là trẻ hơn các kỷ lục cũ tới hơn bốn lần. [1]

Điều khiến các nhà thiên văn học bối rối nhất chính là khoảng cách quỹ đạo của hành tinh này. Elias 2-24 b nằm cách ngôi sao mẹ khoảng 55 lần khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trời. Các mô hình lý thuyết bồi đắp nhân hiện nay tính toán rằng để hình thành một hành tinh khí khổng lồ ở khoảng cách tương đương Sao Mộc (chỉ hơn 5 lần khoảng cách Trái Đất - Mặt Trời), vũ trụ phải mất khoảng 5 triệu năm. Nếu hành tinh nằm xa hơn nữa, thời gian cần thiết về mặt lý thuyết sẽ còn kéo dài hơn nhiều. Như nhà nghiên cứu Lucas Cieza từ Viện Nghiên cứu Thiên văn Vật lý Chile nhận định, sự tồn tại của Elias 2-24 b cho thấy ngay cả những mô hình lý thuyết tốt nhất hiện nay vẫn đang bỏ sót các mắt xích vật lý quan trọng. [1]

Bức tranh Hệ Mặt Trời sơ khai và triển vọng quan sát tương lai

Việc nghiên cứu Elias 2-24 b mang lại cơ hội quý giá để giới khoa học chứng kiến tận mắt cách một thế giới hình thành trong thời gian thực. Vì hệ sao này còn rất trẻ, những hình ảnh ghi nhận được đóng vai trò như một cỗ máy thời gian, phác họa lại khung cảnh Hệ Mặt Trời của chúng ta từng trải qua hàng tỷ năm trước, khi các hành tinh khí mới bắt đầu gom nhặt vật chất từ đĩa khí bụi sơ khai. [1]

Sự thành công từ việc kết hợp dữ liệu của nhiều kính thiên văn mở ra một chương mới cho ngành nghiên cứu hành tinh ngoại sinh. Kính thiên văn không gian Nancy Grace Roman của NASA, vừa được phóng lên vào ngày 30 tháng 8 năm 2026, được trang bị thiết bị coronagraph thế hệ mới tiên tiến hơn. Thiết bị này hứa hẹn sẽ phát hiện được những hành tinh trẻ nằm ở quỹ đạo hẹp hơn và bị che khuất bởi ánh sáng sao mẹ, từ đó lấp đầy các khoảng trống quan sát và giúp hoàn thiện lý thuyết về sự thành hình của các thiên thể trong vũ trụ. [1]