Ngôi sao TOI-201, một thiên thể màu trắng vàng rực rỡ và nóng hơn cả Mặt Trời, đang là tâm điểm chú ý của giới khoa học. Xoay quanh nó là một gia đình thiên thể độc đáo gồm hai hành tinh – một siêu Trái Đất và một Sao Mộc ấm – cùng một sao lùn nâu bí ẩn. Điều gây sửng sốt là hệ thống TOI-201 này đang trải qua một quá trình ‘biến hình’ ngoạn mục, như được hé lộ trong nghiên cứu vừa công bố trên tạp chí Science Advances.
Hệ TOI-201 gồm ba thành viên chính: TOI-201b, TOI-201c và TOI-201d. TOI-201d là một ‘siêu Trái Đất’ đá, lớn gấp 1,4 lần và nặng gấp 6 lần hành tinh của chúng ta, hoàn thành một vòng quỹ đạo chỉ trong 5,8 ngày ngắn ngủi. Tiếp theo là TOI-201b, một ‘Sao Mộc ấm’ với khối lượng bằng một nửa Sao Mộc thật, quay quanh sao mẹ trong 53 ngày. Đặc biệt nhất là TOI-201c, một ‘sao lùn nâu’ – vật thể kỳ lạ nằm giữa hành tinh và ngôi sao. Nó quá lớn để là hành tinh nhưng lại quá nhỏ để tạo ra năng lượng như một ngôi sao thực thụ. TOI-201c di chuyển trên một quỹ đạo hình elip cực kỳ thuôn dài, mất tới 8 năm để hoàn thành một chu kỳ.
Giáo sư Diana Dragomir (Đại học New Mexico, Mỹ), trưởng nhóm nghiên cứu, khẳng định TOI-201c là ‘thế giới thú vị nhất từng được khám phá’. Bà đặt ra câu hỏi then chốt: ‘Liệu thiên thể này được hình thành theo kiểu hành tinh hay theo kiểu một ngôi sao?’, bởi khối lượng của nó nằm ngay ranh giới. Các nhà khoa học giải thích rằng, sao hình thành trực tiếp từ đám mây khí bụi vũ trụ, còn hành tinh lớn lên từ đĩa vật chất quanh một ngôi sao. Tuy nhiên, sự phức tạp của hệ TOI-201 không dừng lại ở đó. Cả hai hành tinh TOI-201b và TOI-201d cũng sở hữu quỹ đạo elip dẹt. Điều ‘quái lạ’ hơn nữa là mặt phẳng quỹ đạo của chúng không hề đồng nhất, khác hẳn so với sự sắp xếp có trật tự của các hành tinh trong Hệ Mặt Trời. Đây là một điểm bất thường, gần như không thể xảy ra nếu chúng cùng hình thành từ một đĩa khí bụi. Chính sự lệch lạc này đang tạo ra một màn ‘biến hình’ thiên văn ngay trước mắt các nhà quan sát. Hiện tại, chúng ta có thể phát hiện các thiên thể này nhờ phương pháp quá cảnh (quan sát khi chúng đi ngang qua ngôi sao mẹ). Thế nhưng, chỉ trong 200 năm tới, chỉ còn 2 trong 3 vật thể duy trì được hiện tượng quá cảnh này. Quỹ đạo nghiêng liên tục kéo các hành tinh và sao lùn nâu vào những hướng đi mới, thay đổi hình dạng của cả hệ một cách không ngừng.
Tóm lại, hệ TOI-201 là minh chứng rõ ràng cho thấy quá trình hình thành và tiến hóa của các hệ hành tinh trong vũ trụ có thể phức tạp và đa dạng hơn bất cứ điều gì chúng ta từng hình dung.
