TS. Võ Thanh Tân

Việc thoát ra khỏi bầu khí quyển Trái đất (TĐ) là điều rất quan trọng trong việc nghiên cứu vũ trụ vì khí quyển TĐ cản rất nhiều bức xạ. Tháng 4/1990, kính thiên văn Hubble đã được Mỹ đưa vào vũ trụ và trở thành vệ tinh quay quanh TĐ với chu kỳ 97 phút. Đến ngày 07/3/2009, kính thiên văn Kepler được phóng lên không gian và đặc biệt Kepler quay vòng quanh Mặt Trời (tương đương với hành tinh) nên việc quan sát vũ trụ tốt hơn nhiều so với Hubble. Dự kiến, năm 2017, Mỹ sẽ có kính thiên văn mới với tên Magellan. Trong vòng 2 năm qua, Kepler đã phát hiện hơn 1.000 hành tinh trong Thiên Hà của chúng ta (Our Galaxy). Ngày 29/9/2014, Kepler tìm thấy một hành tinh đặc biệt có tên Kepler-452b và sau gần một năm phân tích số liệu, tháng 7/2015, người ta công bố rằng nó hoàn toàn giống với TĐ.

 

Tuy nhiên, việc phát hiện các hành tinh, cho đến nay, chỉ bằng các phương pháp gián tiếp vì hành tinh không phát sáng và bị “chói nhòa” bởi ánh sáng từ Mặt Trời của nó. Có thể tóm tắt một số phương pháp tìm hành tinh như sau:

PP PHỔ HỒNG NGOẠI: Do ngôi sao rất nóng nên nó bức xạ rất mạnh vùng sóng ngắn. Để giảm bớt sự “chói” của các ngôi sao, người ta loại bỏ vùng sóng ngắn, chỉ còn vùng hồng ngoại nên các hành tinh (do chỉ phát ánh sáng phản xạ chủ yếu vùng hồng ngoại) nên thể hiện mạnh hơn trên phim ảnh.

PP THẤU KÍNH HẤP DẪN: Trường hấp dẫn các hành tinh làm lệch đường đi các tia sáng phát ra từ Mặt Trời của nó (điều này thể hiện trong thuyết tương đối rộng). Đo độ lệch này, người ta tìm được các hành tinh.

PP ĐO DAO ĐỘNG NGÔI SAO: Cặp Mặt Trời – hành tinh không quay quanh tâm MT mà quay quanh khối tâm chung của hệ. Nếu hành tinh càng nặng thì MT càng dao động mạnh quanh khối tâm chung. Đo độ dao động này, người ta có thể phát hiện các hành tinh.

PP DỊCH CHUYỂN: Khi hành tinh đi ngang qua ngôi sao thì nó tạo nên một sự thay đổi nào đó trong ánh sáng nhận được. Với các kính thiên văn có độ phân giải cao (như Kepler), phân tích sự thay đổi này có thể phát hiện các hành tinh.

 

Với các phương pháp trên, việc tìm hành tinh kích thước lớn dễ dàng hơn nhiều so với các hành tinh bé như TĐ. Hiện nay, đa số các hành tinh tìm được có kích thước cỡ Mộc tinh (Jupiter – lớn nhất Thái Dương hệ - gấp 1.320 lần về thể tích và 318 lần về khối lượng so với TĐ) nên tìm được hành tinh Kepler-452b có kích thước như TĐ có một ý nghĩa rất quan trọng.

 

Kepler-452b có kích thước lớn hơn TĐ 1,6 lần, nặng hơn một chút nên gia tốc trọng trường cũng lớn hơn một chút. Khoảng cách từ MT của Kepler-452b đến nó lớn hơn so với TĐ là 5%, tuy nhiên MT của Kepler-452b sáng hơn nên nhiệt lượng mà Kepler-452b nhận được cũng tương đương TĐ. Ánh sáng mà Kepler-452b nhận được cũng là ánh sáng trắng – vàng y như TĐ nhận được. Một năm của Kepler-452b là 385 ngày. Đặc biệt, Kepler-452b có tuổi 6 tỉ năm so với TĐ là 4,7 tỉ năm, tức là nếu sự tiến hóa trên Kepler-452b giống như TĐ đã trải qua thì có thể Kepler-452b đang tồn tại một sự sống thông minh!

 

Tuy nhiên, hiểu biết những gì trên bề mặt Kepler-452b là rất khó khăn. Các hành tinh không phát ánh sáng và bầu khí quyển làm cản trở tầm nhìn của các kính thiên văn. Ngay cả Kim tinh (Venus) là hành tinh rất giống và gần TĐ nhưng bầu khí quyển của nó quá dầy đặc nên cho tới nay người ta không hiểu biết bề mặt Kim tinh bao nhiêu.

 

Với khoảng cách 1.400 năm ánh sáng thì lời chào “Hello” cần hơn 2.800 năm để nhận hồi đáp. Đó là chưa kể đến sự giãn nở vũ trụ làm các thiên thể ngày càng xa nhau. Vậy loài người có thể du hành đến đó hay không? Có thể tưởng tượng theo 2 cách:

DỰA TRÊN GIỚI HẠN CỦA KHOA HỌC HIỆN NAY: Người ta di chuyển trên phi thuyền với vận tốc v = 0,99999c (Không thể bằng c!) thì người trên phi thuyền cảm thấy chỉ “già” đi hơn 6 tuổi một ít khi đến Kepler-452b nên chỉ thêm 13 tuổi cả chuyến đi lẫn về. Tuy nhiên, người này phải trả giá khi về lại TĐ vì TĐ đã trôi qua 2800 năm và 11 ngày! Có thể loài người tương lai không còn nhớ! Hơn nữa, người trên phi thuyền lại cảm thấy vũ trụ này quá bé.

VIỄN TƯỞNG: Hãy tưởng tượng rằng bạn sống trong không gian hai chiều (2D) trên một tờ giấy phẳng, từ A đến B thì đường thẳng là ngắn nhất. Nếu với một phép màu nào đó không gian 2D bỗng biến thành 3D, tờ giấy có thể uốn cong, A và B có thể ở ngay cạnh nhau! Tương tự như vậy, bỗng nhiên một ngày nào đó, người ta tìm được rằng không gian mà chúng ta sống là 4D, 5D,.... chứ không bị giới hạn trong không gian ba chiều 3D thì việc di chuyển trong vũ trụ này là quá dễ dàng. Tức là thuyết tương đối bị sụp đổ và người là không còn phụ thuộc vào sóng điện từ nữa.

 

Ghi chú: Our Galaxy – Thiên Hà Của Chúng Ta gồm khoảng 100 tỉ ngôi sao có dạng như một cái dĩa. Đường kính chừng 80.000 năm ánh sáng, bề dầy 6.000 năm ánh sáng. Mặt Trời nằm tại bìa của Our Galaxy. Dải Ngân Hà – Milky Way là phần thiên hà mà chúng ta có thể nhìn thấy trên bầu trời. Hiện nay, người ta đếm được trong vũ trụ này có chừng 100 tỉ thiên hà. Thiên hà gần Our Galaxy nhất là Andromeda cách chúng ta khoảng 2 triệu năm ánh sáng.

 

Tham khảo:
Wikipedia

http://vntinnhanh.vn/cong-nghe

www.bachkhoatrithuc.vn

http://kepler.nasa.gov