Các nhà thiên văn học đã ghi lại khoảnh khắc hiếm hoi khi một hành tinh đang trong quá trình hình thành, tạo ra những cấu trúc xoắn ốc trong đĩa khí và bụi bao quanh ngôi sao mẹ của nó. Phát hiện này, được thực hiện bằng Kính viễn vọng Rất lớn (VLT) của ESO tại Chile với thiết bị Kính ảnh và Quang phổ Độ phân giải Nâng cao (ERIS), đánh dấu lần đầu tiên các nhà khoa học trực tiếp phát hiện một tiền hành tinh (protoplanet) nằm gọn trong một cánh tay xoắn ốc của đĩa tiền hành tinh.
Đối tượng được quan sát quay quanh ngôi sao trẻ HD 135344B, cách Trái Đất 440 năm ánh sáng trong chòm sao Cự Giải. Đĩa tiền hành tinh của HD 135344B nổi bật với các cấu trúc xoắn ốc, những hình dạng mà các nhà khoa học tin rằng được tạo ra bởi sự hiện diện của các hành tinh đang hình thành. Tiền hành tinh được phát hiện nằm ở gốc của một trong những cánh tay xoắn ốc này, đúng như các mô hình lý thuyết dự đoán. Ước tính, đối tượng này có khối lượng gấp đôi Sao Mộc và quay quanh ngôi sao chủ ở khoảng cách tương đương với quỹ đạo của Sao Hải Vương quanh Mặt Trời. Nó đang tích tụ vật chất khi lớn lên, mang lại bằng chứng trực tiếp về quá trình hình thành hành tinh.
Trước đây, các cấu trúc tương tự ở những hệ sao khác chỉ được xem là dấu hiệu gián tiếp của các hành tinh sơ sinh, nhưng ánh sáng của chúng chưa bao giờ được phát hiện trực tiếp. Một nhóm các nhà thiên văn học khác cũng sử dụng ERIS để quan sát hệ V960 Mon, một ngôi sao trong giai đoạn đầu của sự sống. Hình ảnh mới cho thấy một vật thể sáng, nhỏ gọn gần một cánh tay xoắn ốc, có khả năng là một hành tinh đang hình thành hoặc một sao lùn nâu. Nếu được xác nhận, đây sẽ là bằng chứng trực tiếp đầu tiên về một vật thể sinh ra từ sự sụp đổ hấp dẫn.
Các quan sát này, được công bố trên Astronomy & Astrophysics và The Astrophysical Journal Letters, dựa trên công nghệ tiên tiến để nghiên cứu các quá trình dẫn đến sự ra đời của các hành tinh khổng lồ. Chúng mở ra những góc nhìn mới về sự hình thành hành tinh và động lực học của đĩa tiền hành tinh, góp phần làm sâu sắc thêm hiểu biết của chúng ta về cách các thế giới mới hình thành.
Các nhà khoa học đã dự đoán từ lâu rằng các cấu trúc xoắn ốc này là do các hành tinh non gây ra, chúng quét vật chất khi quay quanh ngôi sao mẹ. Tuy nhiên, cho đến nay, họ chưa bắt gặp được hành tinh điêu khắc này trong hành động. Trong trường hợp của đĩa HD 135344B, các cánh tay xoắn ốc đã được phát hiện trước đó bởi một nhóm nhà thiên văn học khác sử dụng thiết bị SPHERE của VLT. Nhưng những quan sát trước đây không tìm thấy bằng chứng về một hành tinh hình thành trong đĩa. Với ERIS, các nhà khoa học có thể đã tìm thấy nghi phạm chính. Đáng chú ý, các nghiên cứu trước đây về HD 135344B đã tiết lộ các cánh tay xoắn ốc, nhưng không có hành tinh nào được xác định rõ ràng bên trong cấu trúc đó. Thiết bị ERIS mới đã cho phép các nhà nghiên cứu phát hiện một ứng cử viên hành tinh nằm chính xác tại gốc của một trong những cánh tay xoắn ốc – đúng như các mô hình dự đoán.
Francesco Maio, nhà nghiên cứu tiến sĩ tại Đại học Florence, Ý, và là tác giả chính của nghiên cứu, cho biết: “Chúng ta sẽ không bao giờ chứng kiến sự hình thành của Trái Đất, nhưng ở đây, xung quanh một ngôi sao trẻ cách xa 440 năm ánh sáng, chúng ta có thể đang chứng kiến một hành tinh ra đời trong thời gian thực.” Hành tinh đang hình thành này được ước tính có khối lượng gấp đôi Sao Mộc và ở cách xa ngôi sao chủ của nó tương đương với khoảng cách của Sao Hải Vương so với Mặt Trời.