Hình ảnh của Kính viễn vọng Không gian Hubble cho thấy một cái bóng di chuyển ngược chiều kim đồng hồ xung quanh đĩa xung quanh ngôi sao trẻ TW Hydrae. Hai hình ảnh trên cùng cho thấy độ sáng không đồng đều trên đĩa. Các hình ảnh nâng cao bên dưới cho phép các nhà thiên văn học xác định lý do thay đổi độ sáng. Các khu vực mờ hơn của đĩa, được bao quanh bởi đường chấm, hiển thị một bóng di chuyển trên đĩa. Các mũi tên dài cho thấy bóng đã di chuyển bao xa từ năm 2015 đến 2016. Tín dụng: NASA, ESA và J. Debes (STScI)
TW Hydrae cách Trái đất khoảng 192 năm ánh sáng và khoảng tám triệu năm tuổi. Giống như hầu hết các ngôi sao trẻ, nó được bao quanh bởi một đĩa phẳng chứa khí và bụi vũ trụ: những vật liệu từ đó các hành tinh cuối cùng có thể phát triển.
Năm 2005, các nhà thiên văn học lần đầu tiên nhận thấy độ sáng trong đĩa thay đổi vị trí theo thời gian, nhưng họ không có đủ dữ liệu quan sát để tìm ra nguồn gốc của hiện tượng này.
John Debes thuộc Viện Khoa học Kính viễn vọng Không gian ở Baltimore, Maryland, đã lãnh đạo một nhóm các nhà thiên văn học xem xét các quan sát về ngôi sao trong 18 năm bằng Máy quang phổ Hình ảnh của Kính viễn vọng Không gian Hubble (STIS).
STIS có thể chặn ánh sáng của các ngôi sao trong phạm vi khoảng 1,6 tỷ km, nghĩa là các nhà thiên văn học có thể nhìn rõ ngôi sao ở cự ly gần.
Họ phát hiện ra rằng tính năng này di chuyển ngược chiều kim đồng hồ quanh đĩa và vào năm 2016 đã đến vị trí giống như trong các hình ảnh được chụp vào năm 2000.
Vì các đĩa ngoại cảnh quay chậm hơn nhiều so với khả năng cho phép quan sát này, nhóm nghiên cứu quyết định rằng hiện tượng này không phải là một phần của bản thân đĩa.
Debes nói: “Việc tôi nhìn thấy chuyển động tương tự cách ngôi sao hơn 10 tỷ dặm là khá quan trọng và cho tôi biết rằng tôi đang nhìn thấy thứ gì đó được in trên đĩa bên ngoài chứ không phải thứ gì đó đang xảy ra trực tiếp trong đĩa”. .
“Lời giải thích tốt nhất là tính năng này là một cái bóng di chuyển trên bề mặt của đĩa.”
Nghiên cứu sâu hơn đã khiến nhóm nghiên cứu kết luận rằng nguồn của bóng đen phải nằm sâu bên trong đĩa rộng khoảng 65 tỷ km, nghĩa là nó không thể được chụp ảnh trực tiếp bởi bất kỳ kính thiên văn nào hiện đang hoạt động.
Các quan sát về TW Hydrae của Atacama Large Millimeter Array (ALMA) ở Chile cho thấy đĩa bên trong có thể bị cong vênh, điều này khiến nhóm nghiên cứu xem xét khả năng một hành tinh quay quanh có ảnh hưởng hấp dẫn đang gây ra hiện tượng cong vênh.
Nếu nó tồn tại, hành tinh này được ước tính cách ngôi sao khoảng 160 triệu km; gần bằng Trái đất cách Mặt trời.
Nó cũng phải có kích thước bằng sao Mộc để có thể tác động đến hình dạng của đĩa theo cách này.
Nếu lý thuyết của nhóm là chính xác, nó có thể đưa ra một phương pháp mới để phát hiện các ngoại hành tinh.
Debes nói: “Điều đáng ngạc nhiên là chúng ta có thể tìm hiểu điều gì đó về phần không nhìn thấy được của đĩa bằng cách nghiên cứu vùng bên ngoài của đĩa và bằng cách đo chuyển động, vị trí và hành vi của một cái bóng”.
“Nghiên cứu này cho chúng ta thấy rằng ngay cả những đĩa lớn này, có vùng bên trong không thể quan sát được, vẫn động hoặc thay đổi theo những cách có thể phát hiện được mà chúng ta không tưởng tượng được.”