Vũ trụ có bao nhiêu hành tinh năm 2024

Nhà toán học Hy Lạp cổ đại Metrodorus (400-350 trước Công nguyên) từng nói: Vũ trụ chứa Trái đất là "thế giới duy nhất".

Khoảng 2.000 năm sau, vào thế kỷ XVI, nhà triết học người Ý Giordano Bruno cũng có tuyên bố tương tự. Ông nói: "Có vô số Mặt Trời và vô số Trái đất tồn tại ở những nơi khác, tất cả đều quay quanh Mặt trời của chúng giống hệt như các hành tinh trong hệ thống của chúng ta".

Các nhà khoa học hiện biết rằng cả Metrodorus và Bruno về cơ bản đều đúng. Ngày nay, những nhà thiên văn học vẫn đang khám phá câu hỏi này nhưng sử dụng các công cụ mới.

Sự tồn tại của các ngoại hành tinh

Hiện nay đã có bằng chứng chứng minh sự tồn tại của "ngoại hành tinh" - tức là các hành tinh quay quanh các ngôi sao khác ngoài Mặt trời của chúng ta.

Bằng chứng đó dựa trên những khám phá được thực hiện bởi kính viễn vọng không gian Kepler, do NASA phóng vào năm 2009.

Trong bốn năm, kính thiên văn liên tục nhìn tìm kiếm một vùng không gian bên trong chòm sao Cygnus.

Kepler có 42 máy ảnh trên tàu, tương tự như loại máy ảnh điện thoại thông minh mà bạn sử dụng để chụp ảnh. Trong một khu vực đó, kính thiên văn đã phát hiện ra hơn 150.000 ngôi sao.

Khoảng nửa giờ một lần, nó quan sát được lượng ánh sáng tỏa ra từ mỗi ngôi sao. Gửi trở lại trên Trái đất, một nhóm các nhà khoa học vẫn đang phân tích dữ liệu.

Đối với hầu hết các ngôi sao, lượng ánh sáng vẫn giữ nguyên như nhau. Nhưng đối với khoảng 3.000 ngôi sao, lượng ánh sáng liên tục giảm đi, từng lượng nhỏ và trong vài giờ. Những sự sụt giảm độ sáng này xảy ra đều đặn, giống như kim đồng hồ.

Các nhà thiên văn học kết luận rằng, đó là do một hành tinh quay quanh ngôi sao của nó, định kỳ chặn một số ánh sáng mà máy ảnh của Kepler sẽ phát hiện ra.

Sự kiện này xảy ra khi một hành tinh đi qua giữa một ngôi sao và trong khu vực không gian đó, Kepler đã tìm thấy 3.000 hành tinh.

Đó chỉ là sự khởi đầu

Mặc dù 3.000 hành tinh nghe có vẻ rất nhiều, nhưng chắc chắn rằng nhiều hành tinh khác trong khu vực đó vẫn chưa bị phát hiện.

Đó là bởi vì quỹ đạo của chúng không bao giờ chặn ánh sáng như Kepler nhìn thấy. Quỹ đạo hành tinh không phải tất cả đều giống nhau, chúng được định hướng ngẫu nhiên.

Nhưng do số lần chuyển mà Kepler quan sát được và kiến thức về hình học của các nhà thiên văn học, chúng ta có thể phỏng đoán chính xác về tổng số hành tinh ngoài đó.

Và sau khi thực hiện những tính toán, các nhà khoa học hiện nay trung bình nghĩ rằng mỗi ngôi sao có ít nhất một hành tinh. Khám phá này đã cách mạng hóa thiên văn học và quan điểm của chúng ta về vũ trụ.

100 tỷ ngôi sao, 100 tỷ hành tinh

Ví dụ, thiên hà Milky Way của chúng ta có ít nhất 100 tỷ ngôi sao, điều đó có nghĩa là nó cũng có ít nhất 100 tỷ hành tinh.

Nhưng hãy nhớ rằng: Vũ trụ có thể chứa tới 2 nghìn tỷ thiên hà. Và mỗi thiên hà chứa hàng chục, thậm chí hàng trăm tỷ ngôi sao.

Vì vậy, số lượng hành tinh trong vũ trụ thực sự gần tương đương với số lượng hạt cát khô trên mỗi bãi biển trên Trái đất.

Một số hành tinh trong số đó là những hành tinh khí khổng lồ, giống như Sao Mộc trong Hệ Mặt trời của chúng ta hay như Sao Kim. Những hành tinh khác có thể là thế giới nước hoặc hành tinh băng. Và một số giống Trái đất.

Trên thực tế, nhóm nghiên cứu Kepler đã tính toán mức độ phong phú của các hành tinh giống Trái đất trong "vùng có thể ở được", một khu vực không gian xung quanh mỗi ngôi sao nơi một thế giới có thể có nhiệt độ vừa phải và nước lỏng.

Các nhà nghiên cứu nhận thấy khoảng 50% các ngôi sao giống Mặt trời trong Dải Ngân hà có hành tinh giống Trái đất trong khu vực có thể sinh sống được.

Điều đó tạo thêm hàng tỷ thế giới có thể sinh sống được chỉ trong thiên hà của chúng ta.

Sự sống có thể tồn tại ở nơi khác không?

Mặc dù các nhà khoa học vẫn chưa tìm ra bằng chứng, nhưng nhiều người đều nghĩ rằng không chắc Trái đất là hành tinh duy nhất có sự sống phát triển.

Khi nào con người phát hiện ra sự sống ở nơi khác? Nó sẽ là cuộc sống thông minh? Liệu mọi người có bao giờ nhận được một thông điệp từ một nền văn minh khác không?

Các nhà thiên văn học ước tính có khoảng 100.000 tỷ tỷ hành tinh trong vũ trụ dựa trên giả định mỗi ngôi sao có một hành tinh xoay quanh.

Chỉ riêng dải Ngân Hà đã có khoảng 100 tỷ ngôi sao và có hàng nghìn tỷ thiên hà trong vũ trụ. Các nhà thiên văn học phát hiện 5.502 hành tinh quay quanh những ngôi sao khác (gọi là ngoại hành tinh) trong dải Ngân Hà. Nếu cộng thêm 8 hành tinh trong Hệ Mặt trời, con số sẽ là 5.510 hành tinh đã biết. Việc đếm số lượng hành tinh là một nhiệm vụ khó khăn và giới thiên văn học chắc chắn còn rất nhiều hành tinh mà chúng ta chưa phát hiện.

Giới nghiên cứu mới chỉ phát hiện 5.510 hành tinh trong dải Ngân Hà. (Ảnh: NASA)

"Dù hiện nay chúng ta chỉ biết hơn 5.000 hành tinh, chúng ta có thể ước lượng có một hành tinh quanh mỗi ngôi sao", Mark Popinchalk, nhà thiên văn học ở Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Mỹ tại New York, cho biết. "Dải Ngân Hà có 100 tỷ ngôi sao, số lượng hành tinh cũng khoảng chừng đó. Chúng tôi không thể đưa ra con số chính xác".

Popinchalk ví việc xác định tổng số ngoại hành tinh cũng giống như đoán có bao nhiêu người sống trong thành phố mà không tìm kiếm trên mạng Internet. Để có con số chính xác, bạn có thể tìm cách gặp từng người và đếm lần lượt, nhưng điều này hoàn toàn bất khả thi. Thay vào đó, sẽ dễ dàng hơn nhiều nếu bạn đưa ra ước tính dựa trên số người sống trong một hộ gia đình và số gia đình trong thành phố.

Giới thiên văn học ước tính mỗi ngôi sao có xấp xỉ một hành tinh dựa trên các quan sát. Những nhà khoa học sử dụng hai kỹ thuật khác nhau để tìm kiếm ngoại hành tinh, bao gồm phương pháp quá cảnh sử dụng bởi kính viễn vọng không gian Kepler và phương pháp vận tốc xuyên tâm từng dẫn tới phát hiện đoạt giải Nobel (hành tinh 51 Pegasi b). Với cả hai phương pháp, nhà thiên văn học xem xét ngôi sao thay vì hành tinh, tìm kiếm các dấu hiệu nhỏ cho thấy sự tồn tại của hành tinh như ánh sáng sao giảm đi khi có hành tinh bay qua phía trước hoặc dao động của ngôi sao do ảnh hưởng từ lực hấp dẫn của hành tinh.

Tất cả hành tinh từng được phát hiện đến nay đều nằm trong dải Ngân Hà. Không ai biết chắc có thể tìm thấy một hành tinh ngoài thiên hà hay không, đơn giản vì chúng ở quá xa và khó quan sát. Một kỹ thuật mang tên khuếch đại hấp dẫn (microlensing) hé lộ vài hành tinh khả thi ngoài thiên hà.

Theo cách ví von của Popinchalk, việc tính số hành tinh trong vũ trụ giống như tìm hiểu có bao nhiêu người sống trong mọi thành phố trên Trái đất. "Nếu dải Ngân Hà có khoảng 100 tỷ hành tinh, và có một nghìn tỷ thiên hà khác, mỗi thiên hà đều có nhiều hành tinh như vậy, chúng ta có thể nhân lên và rút ra con số là 100.000 tỷ tỷ hành tinh trong vũ trụ", Popinchalk nói.

Với số lượng hành tinh khổng lồ như vậy, mọi người thường suy đoán chắc chắn có ít nhất một hành tinh khác tồn tại sự sống trong vũ trụ. Chúng ta sẽ phải chờ ít nhất vài thập kỷ nữa để thế hệ kính viễn vọng không gian tiếp theo chuyên quan sát ngoại hành tinh như Đài quan sát thế giới ở được bắt đầu tìm kiếm sự sống trong thiên hà.