Có ít nhất 300 triệu thế giới tiềm năng có thể sống được trong Dải Ngân hà

Có rất nhiều câu hỏi chưa được giải đáp về vị trí của chúng ta trong vũ trụ. Tại sao chúng ta ở đây? Khả năng tồn tại của chúng ta là gì? Có thể có những sự sống khác trong thiên hà?

Một trong những vấn đề được quan tâm đó là có bao nhiêu hành tinh như Trái đất quay quanh các ngôi sao giống như Mặt trời có thể tồn tại được sự sống như chúng ta biết? Các nhà khoa học đã chỉ ra chúng ta đã có câu trả lời dựa trên dữ liệu từ kính viễn vọng không gian Kepler.

300 triệu thế giới , đó không nhất thiết là một con số chính xác, nhưng nó cung cấp cho chúng ta một cơ sở sơ bộ để làm việc khi chúng ta tìm kiếm các thế giới có khả năng hỗ trợ sự sống trong thiên hà.

“Kepler đã cho chúng ta biết rằng có hàng tỷ hành tinh, nhưng bây giờ chúng ta biết rằng một phần lớn những hành tinh đó có thể là đá và có thể sinh sống được. Mặc dù kết quả này còn lâu mới là giá trị cuối cùng và nước trên bề mặt hành tinh chỉ là một trong nhiều yếu tố hỗ trợ sự sống, nhưng thật thú vị khi chúng tôi tính toán được những thế giới này là chung với độ tin cậy và độ chính xác cao như vậy”, nhà thiên văn Steve Bryson thuộc Trung tâm Nghiên cứu Ames của NASA cho biết.

Hành tinh duy nhất mà chúng ta biết chắc chắn hỗ trợ sự sống là Trái đất. Có thể có bất kỳ yếu tố chi tiết nào ảnh hưởng đến sự hiện diện của chúng ta ở đây, chẳng hạn như sự hiện diện của Mặt trăng, hoặc một khối khí khổng lồ như Sao Mộc nhưng như một điểm khởi đầu, các nhà thiên văn học có xu hướng chỉ sử dụng ba cách sau.

Có phải ngoại hành tinh là đá, giống như Trái đất, sao Hỏa và sao Kim? Nó quay quanh một ngôi sao giống như Mặt trời, không quá nóng và không hoạt động với các tia sáng có thể tấn công các hành tinh bằng bức xạ? Liệu nó có quay quanh ngôi sao nào đó trong vùng không quá lạnh, không quá nóng, không xa đến mức bất kỳ nước lỏng nào trên bề mặt sẽ đóng băng, cũng như gần đến mức nước trên bề mặt sẽ bốc hơi?

Một trong những mục tiêu chính của Kepler là giúp chúng ta xác định xem có bao nhiêu ngoại hành tinh phù hợp với ba thông số này có thể ở ngoài đó trong thiên hà Milky Way. Bryson và nhóm của ông đã sử dụng tất cả bốn năm dữ liệu ban đầu của sứ mệnh Kepler, từ tháng 5 năm 2009 đến tháng 5 năm 2013, để đưa ra ước tính tốt nhất cho con số này.

Trong nhiệm vụ đầu tiên, Kepler đã xác định được 4.034 ngoại hành tinh ứng viên, trong đó hơn 2.300 hành tinh sau đó đã được xác nhận. Nhưng kính viễn vọng không gian gặp khó khăn hơn trong việc phát hiện các hành tinh nhỏ và nhiều đá hơn so với dự đoán.

Các ngôi sao mà kính thiên văn nghiên cứu cuối cùng có độ sáng thay đổi nhiều hơn so với Mặt trời, điều đó có nghĩa là các ngoại hành tinh nhỏ hơn làm mờ ánh sáng của ngôi sao – dấu hiệu mà Kepler sử dụng để xác định các ứng cử viên ngoại hành tinh – có khả năng cuối cùng không thể phân biệt được với sự biến đổi của sao trong nhiều trường hợp, do đó thiếu các hành tinh thực và cũng tạo ra các kết quả giả.

Phần mềm có tên Robovetter đã khắc phục những vấn đề này cho các vật thể có quỹ đạo dưới 500 ngày, nhưng nhóm nghiên cứu lưu ý, nhiều ngoại hành tinh có thể sinh sống có thể có quỹ đạo dài hơn nhiều.

Vì vậy, họ đã đưa ra phương pháp xác định vùng sự sống Goldilocks của một ngôi sao dựa trên bán kính hành tinh và thông lượng photon – số lượng photon trên giây trên một đơn vị diện tích từ ngôi sao va vào bề mặt của hành tinh ngoài giả thuyết.

“Chúng tôi luôn biết xác định khả năng sinh sống đơn giản về khoảng cách vật lý của một hành tinh so với một ngôi sao, để nó không quá nóng hoặc quá lạnh, khiến chúng tôi phải đưa ra rất nhiều giả thuyết. Dữ liệu của Gaia về các ngôi sao cho phép chúng tôi nhìn các hành tinh này và các ngôi sao của chúng theo một cách hoàn toàn mới”, nhà khoa học hành tinh Ravi Kopparapu thuộc Trung tâm Vũ trụ Goddard của NASA cho biết.

Các nhà nghiên cứu giới hạn tìm kiếm của họ ở những ngoại hành tinh có khối lượng từ 0,5 đến 1,5 lần khối lượng Trái đất và các ngôi sao từ nhiệt độ 4.800 đến 6.300 Kelvin (4.530 đến 6.025 độ C; 8.180 và 10.880 độ F) ở nhiệt độ hiệu dụng (Mặt trời có nhiệt độ hiệu dụng là 5.780 Kelvin).

Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng khoảng một nửa số ngôi sao này, tương đương khoảng 300 triệu ngôi sao trong Dải Ngân hà nằm trong vùng sự sống.

Với những hạn chế về các ngôi sao, đó không phải là toàn bộ bức tranh. Các ước tính trước đây về số lượng các thế giới có khả năng sinh sống dựa trên dữ liệu Kepler với con số cao hơn nhiều. Nhưng các nhà thiên văn học tin rằng các đặc điểm của một hệ thống càng gần với Trái đất và Mặt trời, thì cơ hội tìm thấy một nơi mà sự sống có thể phát triển càng tốt.

Nhà thiên văn học Michelle Kunimoto thuộc Viện Công nghệ Massachusetts nhấn mạnh: “Biết được các loại hành tinh khác nhau phổ biến như thế nào là vô cùng quý giá cho việc thiết kế các sứ mệnh tìm kiếm hành tinh ngoài hành tinh sắp tới. Các cuộc khảo sát nhằm vào các hành tinh nhỏ, có khả năng sinh sống xung quanh các ngôi sao giống Mặt trời sẽ phụ thuộc vào các kết quả như thế này để tối đa hóa cơ hội thành công”.