Lucianne Walkowicz: Tìm kiếm những hành tinh xung quanh các vì sao

Những hệ hành tinh bên ngoài Hệ Mặt Trời giống như những thành phố xa xăm với ánh đèn thoắt ẩn thoắt hiện, mà chúng ta không bao giờ có thể đặt chân tới. Bằng cách nghiên cứu thứ ánh sáng chớp tắt ấy, chúng ta có thể biết được cách các ngôi sao và hành tinh tương tác với nhau để hình thành một "hệ sinh thái" của riêng chúng nơi sự sống có thể sinh sôi và phát triển.

Trong bức hình toàn cảnh Tokyo về đêm này, tôi đã giấu một số dữ liệu của chiếc kính thiên văn mới nhất, Kepler Mission. Các bạn phát hiện ra nó không? Nó đây. Đây chỉ là một bộ phận nhỏ bầu trời mà Kepler đang quan sát, nhắm tìm kiếm những hành tinh bằng cách đo lượng ánh sáng của hơn 150.000 ngôi sao, cùng một lúc, cứ 30 phút một lần, và cực kì chính xác.

Thứ chúng tôi đang tìm kiếm là những điểm sáng nhỏ bé mờ nhạt gây ra bởi một hành tinh di chuyển ngang qua một ngôi sao và chặn bớt ánh sáng từ ngôi sao đó truyền đến đây. Chỉ sau 2 năm đưa vào vận hành, chúng tôi đã phát hiện ra hơn 1.200 hệ hành tinh tiềm tàng quanh các ngôi sao. Để các bạn dễ hình dung, trong suốt 2 thập kỉ vừa qua, chúng ta chỉ thấy khoảng 400 hệ trước khi có Kepler.

Khi chúng tôi dò được những đốm sáng này, chúng tôi có thể xác định được nhiều thứ. Ví dụ, chúng tôi biết rằng có một hành tinh tồn tại ở đó, chúng tôi cũng đo được kích cỡ của nó và khoảng cách của nó đến ngôi sao chính trong hệ. Việc xác định khoảng cách rất quan trọng vì nó chúng tôi biết lượng ánh sáng mà hành tinh ấy nhận được. Việc biết khoảng cách và xác định lượng quang năng rất quan trọng, hãy tưởng tượng như việc chúng ta đang ngồi quanh đống lửa trại. Bạn cần ngồi đủ gần để giữ ấm, nhưng không quá gần đến nỗi bạn bị thiêu rụi.

Tuy nhiên, có nhiều thứ để tìm hiểu về những ngôi sao này, hơn là việc bạn nhận được bao nhiêu ánh sáng từ chúng. Và đây là lí do. Đây là ngôi sao của chúng ta: Mặt Trời. thể hiện bằng ánh sáng nhìn thấy được. Đó là loại ánh sáng mà bạn có thể quan sát được bằng mắt thường. Bạn sẽ nhớ lại rằng nó trông khá giống một quả cầu màu vàng -- thứ Mặt Trời mà trẻ con hay vẽ. Nhưng bạn cũng để ý thấy thứ khác, rằng trên bề mặt Mặt Trời có những đốm màu đen. Những thứ này được gọi là vết đen, và chúng chỉ là một trong số các biểu hiện của từ trường Mặt Trời. Chúng khiến ánh sáng từ ngôi sao mất ổn định. Và chúng tôi có thể đo lường sự bất ổn này một cách rất chính xác nhờ Kepler, và truy ra những ảnh hưởng của chúng.

Tuy vậy đây chỉ là phần nổi của tảng băng. Nếu mắt chúng ta nhìn được tia cực tím hay tia X, chúng ta sẽ thấy rõ những biến động mạnh mẽ trong từ trường của Mặt Trời -- những biến động này cũng diễn ra trên các ngôi sao khác. Thử nghĩ rằng kể cả khi trời nhiều mây, những sự kiện này vẫn luôn diễn ra ngay trên đầu chúng ta. Vậy nên khi chúng tôi muốn tìm hiểu xem một hành tinh có phù hợp với sự sống hay không, chúng tôi không chỉ muốn biết tổng lượng quang năng mà nó nhận được hay lượng nhiệt năng có phù hợp không, mà chúng tôi còn muốn xác định điều kiện không gian xung quanh hành tinh đó -- bao gồm loại bức xạ năng lượng cao như thế này, và những tia tử ngoại và tia X do ngôi sao chính sinh ra tràn ngập trong màn bức xạ năng lượng cao này.

Vì vậy, chúng ta không thể quan sát những hành tinh xung quanh các ngôi sao đó một cách chi tiết như khi chúng ta quan sát các hành tinh trong Hệ Mặt Trời. Đây là ảnh của Kim Tinh, Trái Đất và Hỏa Tinh -- 3 hành tinh trong Hệ Mặt Trời có kích cỡ gần giống nhau, nhưng chỉ một trong số chúng có điều kiện thích hợp cho sự sống. Nhưng ngay lúc này chúng ta có thể đo lường cường độ ánh sáng từ các ngôi sao và qua đó hiểu về mối quan hệ giữa các hành tinh và ngôi sao chính của hệ nhằm tìm ra lời giải về việc hành tinh nào sẽ là ứng viên cho việc truy tìm sự sống ngoài vũ trụ.

Kepler tuy không thể lúc nào cũng tìm ra những hành tinh trong mọi ngôi sao nó quan sát. Nhưng tất cả những phép đo mà nó thực hiện đều rất quý giá, vì nó cho chúng ta biết về mối quan hệ giữa các vì sao và các hành tinh, và những ngôi sao nào có thể đã đặt nền móng cho việc hình thành sự sống. Kính thiên văn Kepler chỉ là dụng cụ để quan sát, chính chúng ta mới là những người đóng vai trò quyết định.

Xin cảm ơn.

(Vỗ tay)