Ảnh minh họa về hành tinh
Kepler-62f giống Trái Đất.
Chúng ta liệu có đơn độc trong vũ trụ bao la? Và liệu có bao nhiêu trong số 200 tỉ ngôi sao trong thiên hà của chúng ta là những hành tinh tiềm năng có thể sống được? Các nhà thiên văn tại đại học California tại Berkeley (UC Berkeley) và đại học Hawaii (UH) mới đây đã thực hiện một nghiên cứu sử dụng dữ liệu thu được từ kính thiên văn vũ trụ Kepler của NASA để tìm ra câu trả lời. Họ cho rằng 1 trong số 5 ngôi sao giống Mặt Trời được phát hiện có thể sở hữu những hành tinh giống Trái Đất và hỗ trợ sự sống.
Trong thiên hà của chúng ta (Milky Way), có hơn 200 tỉ ngôi sao và câu hỏi đặt ra là có bao nhiêu ngôi sao sở hữu các hành tinh bay quanh và có bao nhiêu hành tinh trong số đó có thể hỗ trợ sự sống - yếu tố cơ bản đề con người tìm kiếm những thế giới mới.
Cho đến thời điểm phải dừng lại sứ mạng của mình do bánh điều hướng bị hỏng, kính thiên văn vũ trụ Kepler đã thu được rất nhiều dữ liệu quý giá trong quá trình khảo sát không gian sâu để tìm kiếm các ngoại hành tinh. Kepler đã tìm ra hơn 3000 hành tinh ngoài hệ Mặt Trời tiềm năng và dữ liệu gởi về Trái Đất đủ để các nhà khoa học khai thác trong nhiều năm, nếu không muốn nói là vài thập kỷ.
Vùng sống màu xanh với các hành tinh có kích thước bằng hoặc 2 lần Trái Đất.
Kepler tìm kiếm các ngoại hành tinh bằng cách theo dõi sự thay đổi về ánh sáng từ sao chủ tại các chòm sao Cygnus và Lyra. Cụ thể hơn, nó đo đạt độ mờ của ánh sáng khi có một vật thể nào đó bay cắt ngang trên quỹ đạo. Từ đặc tính của vệt mờ, các nhà khoa học có thể xác định kích thước, và khoảng cách của hành tinh chắn sáng so với ngôi sao của nó.
Nhóm nghiên cứu từ UH và UC Berkeley đã thực hiện các bước phân tích thống kê từ hoạt động quan sát của Kepler cùng với sự hỗ trợ của đài thiên văn Keck tại Hawaii. Với hình ảnh quang phổ, các nhà thiên văn có thể xác định độ sáng tuyệt đối của một ngôi sao. Qua đó, họ có thể tính toán khoảng cách của ngôi sao đối với Trái Đất và tìm ra kích thước của các hành tinh bay quanh.
Điều quan trọng trong quá trình phân tích là nhóm thiên văn không chỉ dựa trên các ngôi sao thực. Họ cũng đưa các ngôi sao giả định vào bảng phân tích để tạo nên một tiêu chuẩn giúp xác định số lượng hành tinh bị bỏ sót và từ đó tính toán được có 22% trong số các ngôi sao giống Măt Trời sở hữu các hành tinh giống Trái Đất.
Số lượng các hành tinh ứng cử được Kepler phát hiện tính đến tháng 11 năm 2013.
"Những gì chúng tôi đang thực hiện là điều tra số lượng các ngoại hành tinh nhưng chúng tôi không thể kiểm tra từng hành tinh một. Chỉ sau khi đưa các hành tinh giả định vào bảng phân tích và tính toán số lượng hành tinh có thể tìm thấy trên thực tế, chúng tôi mới tìm ra con số cụ thể về các hành tinh thực bị bỏ sót," sinh viên tốt nghiệp Erik Petigura đến từ UC Berkeley cho biết.
22% không phải là tỉ lệ đối với tất cả các ngôi sao mà chỉ là những ngôi sao lùn vàng (sao lùn lớp G - có khối lượng bằng 0,8 đến 1,2 khối lượng Mặt Trời và nhiệt độ bề mặt từ 5300 đến 6000 độ K). Nhiều nhà khoa học tin rằng cơ hội cho sự sống ngoài không gian có thể tìm thấy trên một hành tinh quay quanh một ngôi sao G2 giống như Mặt Trời. Những ngôi sao lớp G chiếm 20% số sao trong thiên hà của chúng ta, vì vậy số lượng sao sở hữu các hành tinh khả năng có sự sống là 22% của 20%. Tuy nhiên, giả sử có 200 đến 300 tỉ ngôi sao thì số lượng sao "ứng cử viên" vẫn nằm ở con số … vài tỉ.
Thêm vào đó, việc khảo sát thống kê không thể tìm ra tất cả hành tinh bay quanh các sao lớp G nhưng những sao nhỏ hơn, lạnh hơn thuộc lớp K có thể được ngoại suy từ kết quả tìm kiếm và nếu như sứ mạng Kepler vẫn tiếp tục thì ít nhất có thể tìm thấy một số hành tinh bay quanh các sao lớp G, theo nhóm nghiên cứu.
Một điểm quan trọng cần chú ý là việc sử dụng từ "có thể sống được" trong ngữ cảnh này chưa được phù hợp. Nó chỉ có nghĩa một hành tinh có đường kính nhỏ hơn 2 lần Trái Đất, nhận được 1/4 đến 4 lần lượng ánh sáng mà Trái Đất nhận được từ Măt Trời và khoảng cách của nó so với ngôi sao chủ cho phép nước lỏng có thể tồn tại. Điều này để lại rất nhiều yếu tố khiến mọi thứ có thể sai lệch và hành tinh có thể là hành tinh chết như sao Kim hay sao Hỏa.
Vùng quan sát của kính thiên văn vũ trụ Kepler.
Theo giáo sư thiên văn học Geoffrey Marcy thuộc UC Berkeley: "Một số hành tinh có thể sở hữu bầu khí quyển dày khiến bề mặt rất nóng và những phân tử như DNA không thể sống sót. Một số khác lại có bề mặt cấu tạo từ đá, có thể chứa nước lỏng thích hợp cho các tổ chức sống. Chúng tôi hiện tại vẫn chưa biết được loại hành tinh nào và môi trường nào phù hợp cho sự sống."
Kết quả tìm kiếm của đại học UC Berkeley và Hawaii đã vừa được đăng tải trên tạp chí Proceedings of the National Academy of Sciences.
