Vì sao chưa thể phát hiện tung tích Hành tinh thứ 9?

Kỳ trước: Hành tinh thứ 9 có thể là một hành tinh lang thang lạc trôi vào hệ Mặt trời

Có thật sự tồn tại Hành tinh thứ 9 ở ngoài vũ trụ không?

Alessandro Morbidelli, nhà thiên văn học tại Đài thiên văn Côte d'Azur ở Pháp, nói với Live Science rằng "rất có khả năng" là Hành tinh thứ 9 tồn tại vì “có một số bằng chứng gián tiếp ủng hộ sự tồn tại của nó”.

David Rabinowitz, nhà vật lý thiên văn tại Đại học Yale, đồng ý rằng có khả năng xảy ra điều gì đó ở ngoài vũ trụ và Hành tinh thứ 9 là "lời giải thích tốt nhất cho đến nay". Theo Rabinowitz, các vật thể ngoài quỹ đạo sao Hải vương (TNO) lệch tâm liên tục được phát hiện kể từ khi có đề xuất về Hành tinh thứ 9 đã duy trì niềm tin vào giả thuyết này.

Nhưng không phải ai cũng tin rằng Hành tinh thứ 9 là có thật. Sean Raymond, nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Vật lý thiên văn Bordeaux ở Pháp, khẳng định: “Tôi đã từ chỗ tin chắc 90% có nó để chuyển sang nghĩ chỉ còn 10%. Tôi rất muốn Hành tinh thứ 9 ở đó, nhưng tôi vẫn không biết liệu mình còn tin nó ở đó hay không".

Những nghi ngờ về Hành tinh thứ 9 bắt nguồn từ những lời giải thích cho rằng Hành tinh bí ẩn khiến các TNO có quỹ đạo di chuyển dị thường. Thế nhưng, những dị thường về lực hấp dẫn mà hai nhà thiên văn tại Đài quan sát Caltech là Mike Brown và Konstantin Batygin gắn vào giả thuyết Hành tinh thứ 9 có thể là do một lỗ đen bé, một đĩa bụi khổng lồ vô hình hoặc do tương tác gần đây với một hành tinh lang thang. Ngoài ra, TNO có thể là bằng chứng cho thấy mô hình lực hấp dẫn trong hệ Mặt trời của chúng ta chưa chuẩn và cần được điều chỉnh.

Samantha Lawler, nhà thiên văn học tại Đại học Regina ở Canada không tán thành giả thuyết Hành tinh thứ 9. Lawler nói: “Tôi tin rằng còn rất nhiều vật thể thực sự thú vị để khám phá ở bên ngoài hệ Mặt trời. Nhưng Hành tinh thứ 9 không phải là một trong số đó” vì cho rằng hiện giờ mới chỉ khám phá được các TNO gần Trái đất nên còn quá sớm để đưa ra kết luận về một hành tinh chưa được quan sát.

Tuy nhiên, Brown và Batygin bác bỏ quan điểm cho rằng thiên kiến ​​quan sát đang tạo ra ảo giác về hành tinh thứ 9. Brown nói: “Tôi rất tự tin với sự tồn tại của Hành tinh thứ 9 cho đến khi đưa ra kết luận chính thức”.

Vậy nếu Hành tinh thứ 9 tồn tại thì tại sao chúng ta vẫn chưa phát hiện ra nó?

Câu trả lời ngắn gọn của Brown là hành tinh bí ẩn này ở “rất, rất xa”. Do vậy, ánh sáng phản chiếu từ Hành tinh thứ 9 nếu có sẽ rất mờ khi phải truyền qua hầu hết hệ Mặt trời trong hai lần (gồm ánh sáng từ Mặt trời tới nó và ánh sáng phản chiếu từ nó đến Trái đất), khiến cho Hành tinh thứ 9 gần như không thể nhìn thấy được từ Trái đất.

Ban đầu, các nhà nghiên cứu cũng không biết Hành tinh giả định này nằm ở đâu trên quỹ đạo cũng giả định. Nói cách khác, họ phải rà soát một vùng trời rộng lớn để tìm kiếm vật thể mờ nhạt này – việc được Brown so sánh là giống như cố gắng "tìm một con cá voi trắng trong đại dương bao la".

Cho đến nay, các nhà nghiên cứu đã phân tích hàng nghìn hình ảnh từ nhiều cuộc khảo sát bầu trời dọc theo đường quỹ đạo được cho là của Hành tinh thứ 9 và tìm kiếm các vật thể chuyển động theo thời gian.

Thật không may, bầu trời đêm có rất nhiều vật thể sáng chuyển động, chẳng hạn như sao chổi. Do vậy, các nhà nghiên cứu phải phân loại "rất nhiều dữ liệu rác" để tìm ra Hành tinh thứ 9.

Trong công việc gần đây, Brown và Batygin đã phân tích dữ liệu từ Kính viễn vọng Khảo sát Toàn cảnh và Hệ thống Phản ứng Nhanh (Pan-STARRS) tại Đài thiên văn Haleakala ở Hawaii và tự tin loại trừ khoảng 78% quỹ đạo từ bị nghi ngờ là nơi hành tinh này có thể xuất hiện.

Điều này đã thu hẹp phạm vi hiện diện của Hành tinh thứ 9 xuống đáng kể, chỉ còn 22% khu vực trên quỹ đạo. Thật không may, những kính thiên văn như Pan-STARRS cũng chưa đủ mạnh để lùng sục khoảng không gian 22% này một cách chính xác.

Khi nào chúng ta sẽ tìm thấy nó?

Nếu Hành tinh thứ 9 đang ẩn náu ở những vùng xa nhất trong quỹ đạo của nó, chúng ta sẽ cần một kính viễn vọng đủ mạnh để phát hiện ra tung tích của nó.

Brown và Batygin đã bắt đầu phân tích dữ liệu từ Kính thiên văn Subaru của Nhật Bản ở Hawaii, nơi có cơ hội phát hiện hành tinh này tốt hơn Pan-STARRS. Nhưng nếu cuộc khảo sát này không thu được kết quả, họ sẽ phải chuyển sang sử dụng Đài quan sát Vera C. Rubi hiện đang được xây dựng ở Chile và dự kiến ​​sẽ mở cửa vào cuối năm 2025

Kính thiên văn trên mặt đất này sẽ được trang bị máy ảnh kỹ thuật số lớn nhất thế giới, sẽ cho phép các nhà nghiên cứu quan sát hệ Mặt trời xa hơn bất kỳ kính viễn vọng nào trước đó, tương tự như cách Kính viễn vọng Không gian James Webb đã cho phép các nhà nghiên cứu nhìn xa hơn bao giờ hết trong vũ trụ quan sát được.

Brown cho biết với sự hỗ trợ của kính viễn vọng hiện đại, Hành tinh thứ 9 có thể được tìm thấy trong vòng hai năm tới. Raymond và Rabinowitz đều đồng ý rằng Hành tinh thứ 9 có thể được tìm thấy trong vòng một năm sau khi Đài thiên văn Rubin đi vào hoạt động. Tuy nhiên, Raymond nói nếu kính thiên văn mới cũng không thể tìm thấy hành tinh này trong vòng vài năm đầu tiên thì “giả thuyết Hành tinh thứ 9 gần như đã chết”.

Vì theo Morbidelli và Rabinowitz, ngay cả khi kính thiên văn ở Chile không tìm thấy Hành tinh thứ 9 ngay lập tức, nó vẫn có thể xác định được nhiều TNO hơn. Dữ liệu mới sẽ giúp chứng minh liệu giả thuyết này có khả thi hay không.

Tại sao Hành tinh thứ 9 lại quan trọng?

Mặc dù các nhà khoa học vẫn còn chia rẽ về sự tồn tại của Hành tinh thứ 9, nhưng có một điều họ đều đồng ý là việc thực sự tìm thấy hành tinh khó nắm bắt đó có thể sẽ là khám phá lớn nhất trong thế kỷ về hệ Mặt trời.

Raymond nói dó sẽ là một phát hiện “đáng chú ý” có giúp ích rất lớn cho sự hiểu biết của chúng ta về nguồn gốc và sự tiến hóa của hệ Mặt trời.

Còn theo Morbidelli, việc quan sát Hành tinh thứ 9 cũng có thể dạy chúng ta nhiều hơn về sự hình thành và tiến hóa của các hành tinh khổng lồ. Điều này không chỉ giúp chúng ta tìm hiểu thêm về các hành tinh trong hệ Mặt trời mà còn làm sáng tỏ hàng ngàn ngoại hành tinh khổng lồ ở các hệ sao xa xôi.

Nếu các cơ quan không gian như NASA gửi tàu thăm dò bay gần Hành tinh thứ 9, họ có thể phát hiện thêm nhiều manh mối về quá khứ của hệ Mặt trời. Brown mơ mộng: “Sẽ có nhiều bí mật được khám phá bằng cách nghiên cứu Hành tinh thứ 9 một cách chi tiết”.