Hai đĩa vật chất va chạm, khai sinh các “siêu hành tinh” lang thang khổng lồ

DNVN - Nguồn gốc của những vật thể bí ẩn nặng hơn toàn bộ các hành tinh trong Hệ Mặt Trời cộng lại – từng khiến giới khoa học đau đầu suốt nhiều thập kỷ giờ đây đã được hé lộ.

CLIP: Bò Tây Tạng tung cú húc trời giáng, báo tuyết bay ngược để cứu con non / Mưa đá: Hiện tượng thời tiết dữ dội từ bầu trời

Theo SciTech Daily, một nhóm nghiên cứu quốc tế đã khám phá ra một cơ chế hình thành kỳ lạ và mạnh mẽ, giúp lý giải sự xuất hiện của các vật thể mang khối lượng hành tinh (PMO Planetary Mass Objects) những “kẻ lang thang” khổng lồ cô độc giữa thiên hà.

Tinh vân Orion và Cụm sao Trapezium là những nơi vật thể khối lượng hành tinh lang thang thường xuất hiện - Ảnh: NASA

Các PMO có ngoại hình và bản chất tương đồng với hành tinh, nhưng vượt xa về mặt kích thước và khối lượng. Một số có thể nặng gấp 13 lần sao Mộc hành tinh lớn nhất trong Thái Dương hệ khiến chúng trở thành những "quái vật" thực sự trên thước đo vũ trụ.

Không giống như các hành tinh thông thường quay quanh sao mẹ, PMO sống cuộc đời phiêu bạt, trôi nổi tự do trong không gian, không chịu sự ràng buộc hấp dẫn của bất kỳ ngôi sao nào. Chính sự cô độc bất thường này khiến các nhà thiên văn học từ lâu hoài nghi về cách chúng được sinh ra.

Giờ đây, các nhà khoa học từ Đại học Zurich (Thụy Sĩ), Đài quan sát thiên văn Thượng Hải, Đại học Hồng Kông và Đại học California Santa Cruz (Mỹ) đã dựng nên một kịch bản khả thi: PMO được sinh ra từ các vụ va chạm khổng lồ giữa các đĩa tiền hành tinh những cấu trúc dày đặc khí và bụi bao quanh các ngôi sao trẻ.

Nghiên cứu tập trung vào các cụm sao trẻ như Trapezium trong chòm sao Orion nơi những ngôi sao sơ sinh vẫn đang ôm ấp các đĩa vật chất nguyên thủy, tương tự như Mặt Trời thời kỳ sơ khai. Tại đây, các cuộc chạm trán gần giữa những đĩa này xảy ra thường xuyên do mật độ sao cao.

Mô phỏng cho thấy, khi hai đĩa tiền hành tinh va chạm hoặc chỉ cần lướt qua nhau ở cự ly gần, lực hấp dẫn tương tác mạnh mẽ giữa chúng sẽ làm biến dạng vật chất khí xung quanh. Kết quả là xuất hiện những “cầu thủy triều” các cấu trúc nối dài giữa hai đĩa như những chiếc cầu uốn cong bằng khí và bụi.

Sau khi hai đĩa tách ra, chiếc cầu này sụp đổ, tạo ra những dòng khí xoáy đặc dần, cô đặc thành các lõi nhỏ gọn chính là mầm mống của các hành tinh lang thang.

Đáng chú ý, dù không còn gắn với một ngôi sao mẹ, nhiều PMO vẫn giữ được lớp đĩa mỏng bao quanh. Lớp vật chất này có thể đủ để tạo ra vệ tinh thậm chí là những hành tinh phụ nhỏ hơn khiến PMO có thể trở thành "hệ hành tinh du mục" thu nhỏ.

“Khám phá này buộc chúng ta phải nghĩ lại về định nghĩa các loại vật thể trong vũ trụ,” đồng tác giả Lucio Mayer nhấn mạnh. “PMO không hoàn toàn là hành tinh, cũng không phải sao. Chúng đại diện cho một loại vật thể thứ ba độc đáo và kỳ lạ góp phần làm phong phú thêm bức tranh vũ trụ mà chúng ta vẫn đang khám phá từng ngày.”