Vũ trụ có thể hoang vắng hơn nhiều so với chúng ta tưởng

Sự sống thông minh duy nhất được biết đến hiện nay đang tồn tại quanh Mặt Trời , một ngôi sao dãy chính loại G.

Điều này không gây ngạc nhiên, bởi lẽ nếu không có những điều kiện thích hợp, chúng ta đã không thể xuất hiện để quan sát vũ trụ.

Tuy nhiên, Mặt Trời không phải là loại sao phổ biến nhất. Thực tế, sao lùn M chiếm tới 60-70% tổng số sao trong thiên hà. Mâu thuẫn này là trọng tâm của “Nghịch lý bầu trời đỏ” ( Red Sky Paradox ).

Sao lùn loại M là những ngôi sao đông đảo nhất trong thiên hà của chúng ta (Ảnh: YoanChss).

Mâu thuẫn logic của Nguyên lý Copernicus

Nguyên lý Copernicus, nền tảng của vũ trụ học hiện đại, cho rằng trải nghiệm của nhân loại không phải là một ngoại lệ, mà phải phản ánh tính phổ quát của vũ trụ. Thế nhưng, cả Trái Đất lẫn Mặt Trời lại là những trường hợp khác thường.

Chúng ta tồn tại quanh một ngôi sao loại G, trong khi sao lùn M, hay còn gọi là sao lùn đỏ, phổ biến gấp 5 lần và có tuổi thọ dài hơn tới 20 lần.

Hơn nữa, quá trình hình thành sao trong vũ trụ được dự đoán kéo dài khoảng 10 nghìn tỷ năm, nhưng sự sống thông minh lại chỉ xuất hiện trong vỏn vẹn 0,1% đầu tiên của quãng thời gian đó – một điều khiến các nhà thiên văn học đặt ra câu hỏi lớn về vị trí và tính phổ biến của sự sống trong vũ trụ.

Phó giáo sư David Kipping từ Đại học Columbia đã sử dụng mô hình thống kê Bayesian để phân tích các giải pháp cho nghịch lý này.

Bác bỏ giả thuyết “May mắn”

Để lý giải cho sự bất thường này, David Kipping đã xây dựng ba giả thuyết chính.

Giả thuyết thứ nhất cho rằng các ngôi sao có khối lượng quá nhỏ, như sao lùn M, không thể tạo ra những sinh vật có trí tuệ đủ cao để nhận biết, tư duy và phân tích vũ trụ xung quanh mình, biết quan sát một cách thông minh (như con người), vì điều kiện vật lý quanh chúng không đủ ổn định để sự sống phát triển. Khoa học gọi bằng khái niệm “người quan sát” (observer).

“Người quan sát” là một dạng sự sống có trí tuệ đủ cao để nhận thức về chính mình và vũ trụ, có khả năng thu thập, phân tích và diễn giải thông tin về thế giới xung quanh.

Giả thuyết thứ hai đề xuất rằng “cửa sổ tồn tại” của sự sống có thể đã bị rút ngắn bởi một sự kiện thảm khốc ở quy mô hành tinh, khiến cho các nền văn minh khó duy trì lâu dài.

Giả thuyết cuối cùng đơn giản hơn: có thể chúng ta chỉ đơn thuần là kết quả của sự may rủi trong vũ trụ bao la.

Tuy nhiên, khi áp dụng phương pháp phân tích Bayes, Kipping đã bác bỏ mạnh mẽ giả thuyết “may rủi” với hệ số Bayes khoảng 1.600 – một con số được xem là bằng chứng gần như quyết định, bởi thông thường tỷ lệ trên 100/1 đã đủ sức thuyết phục.

Kết quả này cho thấy rất khó có thể giải thích sự tồn tại của chúng ta chỉ bằng sự trùng hợp ngẫu nhiên.

Kết luận ảm đạm: Sao lùn M không có “người quan sát”

Sau khi loại bỏ yếu tố may rủi, Kipping nhận thấy rằng giải thích hợp lý nhất là sự kết hợp của hai giả thuyết còn lại. Tuy nhiên, giả thuyết được Kipping ưa chuộng nhất là “giả thuyết sao lùn M hoang vắng”.

Mô hình này, giả định tuổi thọ có thể sinh sống của các hành tinh là 10 tỷ năm, loại trừ “tất cả các ngôi sao có khối lượng dưới 0,34 khối lượng Mặt Trời” là các ngôi sao có thể phát triển sự sống thông minh với độ tin cậy 95,45%.

Nói một cách đơn giản, những ngôi sao có khối lượng bằng khoảng một phần ba Mặt Trời (chiếm khoảng hai phần ba số sao trong vũ trụ) khó có thể sản sinh ra những người quan sát thông minh.

Kipping kết luận: “Giải pháp được đưa ra rằng các ngôi sao khối lượng thấp không phát triển người quan sát là lời giải thích tốt nhất cho sự tồn tại của chúng ta”.

Mặc dù sự sống vẫn có thể tồn tại xung quanh những sao lùn M này, nhưng nếu không có sự định cư giữa các vì sao, “sao lùn M sẽ là những nơi rất yên tĩnh”. Phát hiện này gợi ý rằng, dựa trên dữ liệu hiện có, vũ trụ có thể hoang vắng hơn nhiều so với những gì chúng ta từng hy vọng.