Cách đây 8 năm, một nhóm cộng tác bao gồm 25 thành viên là các nhà khoa học, sinh viên đến từ 20 viện nghiên cứu/trường đại học thuộc 11 quốc gia (Pháp, Chilê, Đức, Ý, Anh, Nhật, Mỹ, Đài Loan, Hungary, Ấn Độ và Việt Nam) do Trung tâm Nghiên cứu Khoa học Quốc gia Pháp (CNRS) dẫn đầu đã bắt đầu thực hiện nghiên cứu này. Trong đó có nữ nhà khoa học TS. Nguyễn Thị Phương – nghiên cứu viên thuộc Trung tâm Vật lý Thiên văn và Khám phá vũ trụ - Trung tâm Vũ trụ Việt Nam tham gia nhóm cộng tác trên. Trong quá trình thực hiện nghiên cứu, TS. Nguyễn Thị Phương đã thực hiện nhiều nhiệm vụ quan trọng gồm lên ý tưởng, viết và chỉnh sửa đề xuất sử dụng kính thiên văn ALMA, thảo luận về kết quả phân tích số liệu và viết bài báo.
Nhóm nghiên cứu đã vượt qua thách thức bằng cách khai thác "Flying Saucer" - một đĩa tiền hành tinh được quan sát hoàn hảo từ phía cạnh (“edge-on” disk). Cấu hình hiếm có này cho phép các nhà khoa học thực hiện việc thiết lập bản đồ chi tiết đầu tiên về phân bố theo độ cao (so với mặt phẳng đĩa) của các phân tử trong một đĩa vật chất có khả năng hình thành một hệ hành tinh. Sử dụng hệ giao thoa kế ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), nhóm đã lập bản đồ phân bố của hơn mười loại phân tử thiết yếu cho sự sống, được hình thành từ hydro, carbon, nitơ và oxy.Những quan sát này cho phép đo lường, đối với mỗi phân tử, độ cao chính xác so với mặt phẳng trung tâm của đĩa cũng như sự phân bố xuyên tâm của nó. Các nhà nghiên cứu đã có thể theo dõi các điều kiện nhiệt độ và mật độ của khí ở các độ cao khác nhau, tiết lộ một cấu trúc phân tầng của các phân tử trong đĩa tiền hành tinh mà cho đến nay không thể quan sát trực tiếp trong các đĩa khác. Các kết quả cho thấy một kiến trúc phức tạp. Ở khoảng cách 100 đơn vị thiên văn tính từ ngôi sao trung tâm (tức là gấp 100 lần khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trời), hầu hết các phân tử cùng tồn tại trong một lớp khí duy nhất, ở nhiệt độ khoảng 20 K. Mặt phẳng của đĩa lạnh hơn (9 - 10 K) và ở nhiệt độ này, hầu hết các phân tử nặng hơn H2 ngưng tụ trên các hạt bụi, tạo thành lớp băng bao phủ. Những quan sát này cho phép phác thảo chi tiết khu vực trên mặt phẳng nơi các phân tử đã biến mất khỏi pha khí (ví dụ: 12CO, CS, CN, ...) và nơi các phôi hành tinh có thể hình thành. Một khám phá quan trọng khác là các phân tử được deuteri hóa như DCN và N2D+ được tìm thấy ở gần mặt phẳng đĩa nhất, hoàn toàn khớp với dự đoán của các mô hình lý thuyết. Ngược lại, một số phân tử đã được phát hiện ở cao hơn nhiều so với đĩa bụi được quan sát bằng ALMA, có lẽ là do các đặc tính của bụi thay đổi và cho phép bức xạ sao xuyên qua tốt hơn.
Bản đồ lát cắt của vạch phân tử trong hệ tiền hành tinh Flying Saucer được quan sát bằng ALMA với độ phân giải 20 đơn vị thiên văn. Đây là cường độ của các vạch theo hàm của bán kính và độ cao. Lớp phân tử xuất hiện trực tiếp, cùng với sự thiếu hụt các phân tử trên mặt phẳng (Dutrey et al 2025)
Những quan sát mới của nhóm nghiên cứu đã tạo nên một bước tiến lớn trong việc tìm hiểu thành phần hóa lý của các hệ hành tinh tương lai và tinh chỉnh các mô hình hình thành hành tinh xung quanh các ngôi sao tương tự như Mặt Trời trẻ.Nghiên cứu này được đăng trên tạp chí Astromy & Astrophysics: Dutrey, A., Denis-Alpizar, O., Guilloteau, S., et al. (2025). Edge-On Disk Study (EODS) III: Molecular Stratification in the Flying Saucer Disk. https://www.aanda.org/10.1051/0004-6361/202555641 và được CNRS điểm tin trong mục nghiên cứu nổi bật (https://www.insu.cnrs.fr/fr/cnrsinfo/premiere-observation-de-la-stratification-moleculaire-dans-le-disque-flying-saucer-0).
Cung cấp tin: TS. Nguyễn Thị Phương – Trung tâm Vũ trụ Việt Nam
Xử lý tin: Minh Tâm
