Phát hiện ‘vệ tinh ngoại hành tinh’ khổng lồ làm thay đổi định nghĩa về mặt trăng

Cách Trái Đất khoảng 73 năm ánh sáng, một vệ tinh ngoại hành tinh có kích thước khổng lồ đã được phát hiện trong hệ sao CD-35 2722 - gồm một sao lùn đỏ, một sao lùn nâu quay quanh nó và vệ tinh ngoại hành tinh mới được phát hiện đang quay quanh sao lùn nâu. Vệ tinh này có kích thước gần bằng Sao Mộc, tạo nên một hệ ba tầng độc đáo chưa từng thấy trong hệ Mặt Trời của chúng ta.

Phát hiện này được thực hiện bằng công cụ quang phổ CRIRES+ trên Kính viễn vọng Rất Lớn (Very Large Telescope) thông qua phân tích sự dịch chuyển Doppler của ánh sáng phát ra từ sao lùn nâu, nhằm đo lực hút trọng trường mà vệ tinh ngoại hành tinh gây ra. Đây là phương pháp từng được sử dụng để phát hiện hành tinh ngoại hệ đầu tiên 51 Pegasi b vào năm 1995.

Sao lùn nâu có tên CD-35 2722b sở hữu khối lượng khoảng 37 lần Sao Mộc, trong khi vệ tinh ngoại hành tinh mới có khối lượng tối thiểu khoảng 90% Sao Mộc. Trước đây, các vật thể có khối lượng hành tinh quay quanh sao lùn nâu từng được phát hiện, như 2M1207b vào năm 2005 nhưng chưa từng được gọi là vệ tinh hay mặt trăng. Khác biệt quan trọng ở đây nằm ở tỷ lệ khối lượng và khoảng cách quỹ đạo.

Cụ thể, trong hệ 2M1207, vật thể quay quanh sao lùn nâu có khối lượng tương đương khoảng một phần tư sao lùn nâu chủ và quay trên quỹ đạo rộng, có chu kỳ có thể dài đến 20.000 năm. Trong khi đó, vệ tinh ngoại hành tinh của CD-35 2722b chỉ chiếm khoảng 2,5% khối lượng chủ và có quỹ đạo chặt hơn, chu kỳ khoảng 170 ngày. Đặc biệt, sao lùn nâu CD-35 2722b còn quay quanh ngôi sao lùn đỏ CD-35 2722 với chu kỳ quỹ đạo khoảng 5.000 năm tạo nên hệ ba tầng hiếm thấy.