Hành tinh thứ 9: từ giả thuyết gây tranh cãi đến dấu vết hồng ngoại đầu tiên
Hành tinh thứ 9 là một hành tinh giả định có kích thước xấp xỉ Hải Vương tinh, được cho là đang ẩn mình ở vùng rìa Hệ Mặt Trời và được suy ra từ những bất thường trong quỹ đạo của các thiên thể nhỏ ngoài quỹ đạo Hải Vương tinh, chứ chưa từng được quan sát trực tiếp. Chính vì thế, mọi tin tức về hành tinh thứ 9 luôn mang màu sắc nửa khoa học, nửa huyền bí. Lần này, các nhà thiên văn học phát hiện một nguồn tín hiệu hồng ngoại có đặc điểm phù hợp với giả thuyết về hành tinh thứ 9 ở vùng ngoài cùng của Hệ Mặt Trời. Đây không còn là những suy luận thuần túy từ quỹ đạo các vật thể xuyên Hải Vương tinh, mà là dấu vết quan sát được – thứ mà cộng đồng thiên văn đã chờ đợi suốt nhiều năm. Tuy vậy, sự phấn khích đi kèm với một liều hoài nghi lớn: bằng chứng mạnh hơn trước, nhưng vẫn chưa đủ để tuyên bố rằng hành tinh thứ 9 đã xuất hiện trên bản đồ.
Vì sao phải săn hành tinh thứ 9 bằng tín hiệu hồng ngoại?
Giả thuyết hành tinh thứ 9 xuất phát từ những chuyển động bất thường của một số thiên thể nhỏ ở vùng rìa Hệ Mặt Trời, nơi các vật thể xuyên Hải Vương tinh có quỹ đạo nghiêng và tập trung bất thường như đang chịu ảnh hưởng hấp dẫn của một hành tinh khổng lồ chưa được biết đến. Nếu tồn tại, hành tinh này có thể có kích thước tương đương Hải Vương tinh và nằm cách Mặt Trời tới khoảng 300 đơn vị thiên văn (AU), tức hàng trăm lần khoảng cách Trái Đất – Mặt Trời. Ở khoảng cách đó, ánh sáng phản xạ khiến nó mờ hơn Hải Vương tinh khoảng 10.000 lần khi quan sát bằng ánh sáng khả kiến – gần như biến mất khỏi các khảo sát quang học hiện nay. Ngược lại, bức xạ nhiệt mà chính hành tinh phát ra ở bước sóng hồng ngoại chỉ mờ hơn khoảng 100 lần, biến các kính thiên văn hồng ngoại thành công cụ hợp lý nhất trong cuộc săn tìm thế giới bí ẩn này. Lựa chọn hồng ngoại không phải là “phương án phụ”, mà là con đường gần như duy nhất nếu chúng ta nghiêm túc muốn kiểm tra giả thuyết hành tinh thứ 9.
Hai vệ tinh cách nhau 23 năm và nguồn tín hiệu dịch chuyển 47,5 phút cung
Điểm đáng giá nhất của lần thiên văn học phát hiện tín hiệu hồng ngoại này nằm ở cách dữ liệu được khai thác. Một nhóm nghiên cứu quốc tế, trong đó có nhà khoa học Terry Long Phan thuộc Đại học Quốc gia Thanh Hoa (Đài Loan, Trung Quốc), đã phân tích dữ liệu từ hai vệ tinh thiên văn hồng ngoại: IRAS (phóng năm 1983) và AKARI (phóng năm 2006), hai cuộc khảo sát toàn bầu trời cách nhau khoảng 23 năm. Phan sử dụng phần mềm để rà soát toàn bộ các nguồn bức xạ hồng ngoại được ghi nhận, tìm kiếm những nguồn có vị trí thay đổi trên bầu trời phù hợp với dự đoán dành cho hành tinh thứ 9. Quá trình tự động ban đầu phát hiện 13 cặp ứng viên, nhưng sau khi kiểm tra thủ công, chỉ còn một cặp duy nhất vượt qua mọi bước xác minh. Theo phân tích, nguồn tín hiệu này có độ dịch chuyển khoảng 47,5 phút cung trong 23 năm, tương đương khoảng 1,5 lần đường kính biểu kiến của Mặt Trăng tròn trên bầu trời – đúng kiểu chuyển động chậm chạp mà một hành tinh ở hơn 300 AU được dự đoán sẽ có.
Bằng chứng mạnh nhưng chưa đủ: vì sao giới thiên văn vẫn dè chừng?
Nguồn hồng ngoại đặc biệt này có những đặc điểm phù hợp với dự đoán về một hành tinh có kích thước gần bằng Hải Vương tinh nằm ở vùng ngoài xa xôi của Hệ Mặt Trời. Nếu hai điểm sáng hồng ngoại thực sự là cùng một vật thể đang di chuyển cực kỳ chậm, chúng ta có thể đang nắm trong tay bằng chứng quan sát đầu tiên về hành tinh thứ 9. Nhưng chính các nhà nghiên cứu là người nhấn mạnh rằng “chưa thể tuyên bố rằng hành tinh thứ 9 đã được tìm thấy”. Lý do rất rõ ràng: hiện tại mới chỉ có hai điểm dữ liệu hồng ngoại, không có quan sát trực tiếp trong ánh sáng khả kiến, không có quỹ đạo được xác định chắc chắn. Các nhà thiên văn cần tiếp tục quan sát để kiểm tra liệu hai nguồn tín hiệu có thực sự thuộc về cùng một thiên thể hay không; chỉ khi đó họ mới có thể tính toán quỹ đạo, khoảng cách và những đặc điểm vật lý của vật thể này. Nói cách khác, đây là manh mối tốt nhất từ trước đến nay, nhưng vẫn có thể hóa ra là một ảo ảnh thống kê hoặc một vật thể khác hoàn toàn.
Nếu hành tinh thứ 9 là có thật: cuộc cách mạng trong hiểu biết về Hệ Mặt Trời
Nhân loại có thể đang đứng trước một trong những phát hiện quan trọng nhất của thiên văn học thế kỷ 21: lần đầu tiên nhìn thấy dấu vết trực tiếp của một hành tinh lớn đang ẩn mình trong bóng tối ở vùng xa xôi nhất của Hệ Mặt Trời. Nếu những quan sát tiếp theo xác nhận chuyển động của vật thể, giới thiên văn học sẽ có cơ sở mạnh hơn để tính toán quỹ đạo, khoảng cách, kích thước và các đặc tính vật lý của nó. Khi đó, điều từng chỉ tồn tại trên giấy – một hành tinh khổng lồ ở rìa Hệ Mặt Trời – sẽ bước vào thế giới của bằng chứng quan sát. Phát hiện này có thể làm thay đổi hiểu biết của chúng ta về cấu trúc Hệ Mặt Trời, về cách các hành tinh khổng lồ hình thành và di cư ra vùng ngoại vi, cũng như về lịch sử động lực học của các vật thể nhỏ ở vành đai Kuiper. Bước tiếp theo, theo nhóm nghiên cứu, là dùng những thiết bị nhạy và có trường nhìn rộng như máy ảnh thiên văn DECam trên kính thiên văn Victor M. Blanco tại Chile để theo dõi nguồn tín hiệu. Cho đến khi có hình ảnh trực tiếp và quỹ đạo rõ ràng, hành tinh thứ 9 vẫn là ranh giới mong manh giữa khám phá vĩ đại và giả thuyết chưa được kiểm chứng – và đó chính là điều khiến câu chuyện này hấp dẫn.
