Vành đai quanh tiểu hành tinh Chariklo đang thay đổi qua từng thập kỷ

Chariklo chỉ có đường kính khoảng 250 km, nhưng lại sở hữu hai vành đai riêng — một điều tưởng chừng chỉ có ở các hành tinh khổng lồ. Quan sát mới đây bằng kính viễn vọng không gian James Webb cho thấy một trong hai vành đai đã trở nên dày đặc hơn, còn vành kia gần như biến mất. Giới thiên văn học vẫn chưa lý giải được nguyên nhân.

Phát hiện gây bất ngờ năm 2013

Suốt nhiều thập kỷ, các nhà thiên văn học tin rằng vành đai là đặc quyền của những hành tinh khổng lồ. Điều đó thay đổi vào năm 2013, khi một thiên thể nhỏ, tối màu quay quanh quỹ đạo giữa Sao Thổ và Sao Thiên Vương đi qua trước một ngôi sao và "nháy" hai lần ở hai bên sự kiện chính. Hiện tượng này tiết lộ sự tồn tại của hai vành đai hẹp quanh một vật thể chỉ rộng chưa đầy 250 km.

"Đó là một bất ngờ," Pablo Santos-Sanz, nhà thiên văn tại Viện Vật lý Thiên văn Andalucía ở Granada, Tây Ban Nha, nhận định.

Kể từ đó, câu hỏi lớn đặt ra là những vành đai như vậy được cấu tạo từ gì và có thể tồn tại được bao lâu.

Kỹ thuật quan sát nhờ che khuất sao

Nguyên lý đằng sau quan sát này khá đơn giản. "Chúng tôi dự đoán thời điểm một vật thể trong Hệ Mặt Trời đi qua trước một ngôi sao," Santos-Sanz cho biết. Ánh sáng sao mờ đi trong chốc lát, và hình dạng của vệt mờ ấy tiết lộ kích thước, hình dáng cùng môi trường xung quanh vật thể gây ra nó.

Theo ông, kỹ thuật này đặc biệt khó khăn với các thiên thể nhỏ, và càng thách thức hơn với những thiên thể nhỏ ở xa.

Điều gì đã thay đổi qua một thập kỷ?

Trong một nghiên cứu gần đây, Santos-Sanz và các cộng sự đã dùng kính viễn vọng không gian James Webb để quan sát chính thiên thể này — nay được gọi là Chariklo — một lần nữa đi qua trước một ngôi sao nền.

Kết quả cho thấy:

• Một trong hai vành đai của Chariklo đã trở nên dày đặc hơn so với trước.
• Vành đai còn lại gần như biến mất.

Hiện các nhà khoa học vẫn chưa xác định được chính xác lý do dẫn đến những thay đổi này.

Vì sao phát hiện này đáng chú ý?

Chariklo là một centaur — nhóm thiên thể băng đá quay quanh quỹ đạo giữa Sao Thổ và Sao Thiên Vương. Việc một vật thể nhỏ bé như vậy lại có thể duy trì hệ vành đai ổn định trong thời gian dài là điều khiến giới nghiên cứu đặc biệt quan tâm.

Những thay đổi nhanh chóng của các vành đai qua một thập kỷ cho thấy chúng có thể mong manh hơn chúng ta tưởng, đồng thời mở ra hướng nghiên cứu mới về cách các hệ vành đai hình thành và tiêu tan trong Hệ Mặt Trời.

Với sức mạnh của James Webb, các nhà thiên văn học kỳ vọng sẽ tiếp tục theo dõi Chariklo và những thiên thể tương tự, từ đó hiểu rõ hơn về quá trình tiến hóa của các hệ vành đai nhỏ trong vũ trụ.