Có BAO NHIêU HàNH TINH TRONG THIêN Hà?

Send

Vào một đêm trời trong, và khi ô nhiễm ánh sáng không phải là một yếu tố nghiêm trọng, nhìn lên bầu trời là một trải nghiệm tuyệt vời. Vào những dịp như thế này, thật dễ dàng bị thổi bay bởi số lượng ngôi sao ngoài kia. Nhưng tất nhiên, những gì chúng ta có thể nhìn thấy vào bất kỳ đêm nào chỉ là một phần nhỏ số lượng sao thực sự tồn tại trong Thiên hà của chúng ta.

Điều đáng kinh ngạc hơn nữa là khái niệm rằng phần lớn những ngôi sao này có hệ thống các hành tinh riêng. Trong một thời gian, các nhà thiên văn học đã tin rằng đây là trường hợp, và nghiên cứu liên tục xuất hiện để xác nhận nó. Và điều này tự nhiên đặt ra câu hỏi, chỉ có bao nhiêu hành tinh ngoài kia? Trong thiên hà của chúng ta, chắc chắn, phải có hàng tỷ!

Số lượng hành tinh trên mỗi sao:

Để thực sự trả lời câu hỏi đó, chúng ta cần phải nghiền nát một số con số và tính đến một số giả định. Đầu tiên, mặc dù phát hiện ra hàng ngàn hành tinh ngoài mặt trời, Hệ Mặt trời vẫn là nơi duy nhất mà chúng ta nghiên cứu sâu. Vì vậy, có thể là chúng ta sở hữu nhiều hệ sao hơn các sao khác hoặc Mặt trời của chúng ta có một phần nhỏ các hành tinh mà các ngôi sao khác làm.

Vì vậy, hãy để Giả sử rằng tám hành tinh tồn tại trong Hệ Mặt trời của chúng ta (không tính đến các Hành tinh Lùn, Nhân mã, KBO và các cơ quan lớn hơn khác) đại diện cho mức trung bình. Bước tiếp theo sẽ là nhân số đó với số lượng sao tồn tại trong Dải Ngân hà.

Số sao:

Để rõ ràng, số lượng sao thực tế trong Dải Ngân hà có thể bị tranh chấp. Về cơ bản, các nhà thiên văn học buộc phải đưa ra ước tính do thực tế là chúng ta không thể xem Dải Ngân hà từ bên ngoài. Và cho rằng Dải Ngân hà có hình dạng của một đĩa hình xoắn ốc, rất khó để chúng ta nhìn từ bên này sang bên kia - nhờ sự giao thoa ánh sáng từ nhiều ngôi sao của nó.

Kết quả là, ước tính có bao nhiêu ngôi sao xuất hiện để tính toán khối lượng thiên hà của chúng ta và ước tính có bao nhiêu khối lượng đó được tạo thành từ các ngôi sao. Dựa trên những tính toán này, các nhà khoa học ước tính rằng Dải Ngân hà chứa từ 100 đến 400 tỷ ngôi sao (mặc dù một số người cho rằng có thể có tới hàng nghìn tỷ).

Làm toán, chúng ta có thể nói rằng thiên hà Milky Way có - trung bình - từ 800 tỷ đến 3,2 nghìn tỷ hành tinh, với một số ước tính đặt con số đó lên tới 8 nghìn tỷ! Tuy nhiên, để xác định có bao nhiêu trong số chúng có thể ở được, chúng ta cần xem xét số lượng ngoại hành tinh được phát hiện cho đến nay để phân tích mẫu.

Các ngoại hành tinh có thể ở được:

Kể từ ngày 13 tháng 10 năm 2016, các nhà thiên văn học đã xác nhận sự hiện diện của 3.397 ngoại hành tinh từ danh sách 4.696 ứng viên tiềm năng (được phát hiện từ năm 2009 đến 2015). Một số hành tinh này đã được quan sát trực tiếp, trong một quá trình được gọi là hình ảnh trực tiếp. Tuy nhiên, đại đa số đã được phát hiện gián tiếp bằng cách sử dụng phương pháp vận tốc xuyên tâm hoặc phương tiện vận chuyển.

Trong trường hợp trước đây, sự tồn tại của các hành tinh được suy luận dựa trên ảnh hưởng của lực hấp dẫn mà chúng có đối với ngôi sao mẹ của chúng. Về cơ bản, các nhà thiên văn học đo lường mức độ sao di chuyển qua lại để xác định xem nó có hệ thống các hành tinh hay không và chúng có khối lượng bao nhiêu. Trong trường hợp phương thức vận chuyển, các hành tinh được phát hiện khi chúng đi thẳng vào phía trước ngôi sao của chúng, khiến nó mờ đi. Ở đây, kích thước và khối lượng được ước tính dựa trên mức độ mờ.

Trong quá trình thực hiện nhiệm vụ của mình, nhiệm vụ Kepler đã quan sát được khoảng 150.000 ngôi sao, trong nhiệm vụ bốn năm đầu tiên của nó bao gồm chủ yếu là các ngôi sao hạng M. Còn được gọi là sao lùn đỏ, những ngôi sao có khối lượng thấp, độ sáng thấp này khó quan sát hơn Mặt trời của chúng ta.

Kể từ đó, Kepler đã bước vào một giai đoạn mới, còn được gọi là nhiệm vụ K2. Trong giai đoạn này, bắt đầu vào tháng 11 năm 2013, Kepler đã chuyển trọng tâm của mình để quan sát nhiều hơn theo cách của các ngôi sao hạng K và G - vốn gần như sáng và nóng như Mặt trời của chúng ta.

Theo một nghiên cứu gần đây từ Trung tâm nghiên cứu Ames của NASA, Kepler phát hiện ra rằng khoảng 24% các ngôi sao hạng M có thể chứa các hành tinh có kích thước Trái đất có thể ở được (nghĩa là những hành tinh nhỏ hơn 1,6 lần bán kính Trái đất). Dựa trên số lượng sao hạng M trong thiên hà, chỉ riêng nó đã đại diện cho khoảng 10 tỷ thế giới giống như Trái đất có thể ở được.

Trong khi đó, các phân tích về pha K2 cho thấy khoảng một phần tư các ngôi sao lớn hơn được khảo sát cũng có thể có hành tinh có kích thước Trái đất quay quanh các khu vực có thể ở được. Được kết hợp với nhau, các ngôi sao được quan sát bởi Kepler chiếm khoảng 70% những ngôi sao được tìm thấy trong Dải Ngân hà. Vì vậy, người ta có thể ước tính rằng có hàng chục tỷ hành tinh có thể ở được trong thiên hà của chúng ta.

Trong những năm tới, các nhiệm vụ mới sẽ được ra mắt, như Kính viễn vọng Không gian James Webb (JWST) và Vệ tinh Khảo sát Exoplanet (TESS). Những nhiệm vụ này sẽ có thể phát hiện các hành tinh nhỏ hơn quay quanh các ngôi sao mờ hơn và thậm chí có thể xác định xem liệu có sự sống trên bất kỳ ai trong số chúng hay không.

Khi các nhiệm vụ mới này bắt đầu, chúng tôi sẽ có ước tính tốt hơn về kích thước và số lượng hành tinh quay quanh một ngôi sao điển hình và chúng tôi sẽ có thể đưa ra ước tính tốt hơn về chỉ nhiều hành tinh có trong thiên hà. Nhưng cho đến lúc đó, những con số vẫn đáng khích lệ, vì chúng chỉ ra rằng cơ hội cho trí thông minh ngoài mặt đất là rất cao!

Chúng tôi đã viết nhiều bài viết về các thiên hà cho Tạp chí Vũ trụ. Ở đây có bao nhiêu ngôi sao trong dải ngân hà?, Có bao nhiêu hành tinh trong Hệ mặt trời?, Các hành tinh ngoài mặt trời là gì?

Nếu bạn thích nhiều thông tin hơn về các thiên hà, hãy xem Tin tức về các thiên hà của Hubbleite, và tại đây Trang của NASA NASA Science Science về các thiên hà.

Chúng tôi cũng đã ghi lại một tập phim Thiên văn học về các thiên hà - Tập 97: Thiên hà.

Nguồn: