Có thể số lượng các hành tinh lang thang trong thiên hà của chúng ta - các hành tinh không quay quanh một mặt trời - có thể nhiều hơn số lượng sao trong Dải Ngân hà? Các hành tinh nổi tự do đã được dự đoán tồn tại khá lâu và chỉ trong năm ngoái, vào tháng 5 năm 2011, một số thế giới mồ côi cuối cùng đã được phát hiện. Nhưng bây giờ, nghiên cứu mới nhất kết luận rằng có thể có các hành tinh nổi tự do gấp 100.000 lần trong Dải Ngân hà so với các ngôi sao. Mặc dù là tác giả của nghiên cứu, Louis Strigari từ Viện Vật lý thiên văn và Vũ trụ học hạt Kavli (KIPAC), đã gọi số tiền là một số thiên văn, ông nói rằng toán học là âm thanh.
Mặc dù đây là một số lượng lớn, nhưng nó thực sự phù hợp với khối lượng và các nguyên tố nặng trong thiên hà của chúng ta, theo ông Strigari nói với Tạp chí Vũ trụ. Vì vậy, mặc dù nghe có vẻ là một con số lớn, nhưng nó đặt vào viễn cảnh rằng có thể có nhiều hành tinh và các ‘rác khác trong thiên hà của chúng ta hơn là chúng ta biết trong giai đoạn này.
Và nhân tiện, những phát hiện mới nhất này chắc chắn đừng cho vay bất kỳ sự tin cậy vào lý thuyết của một hành tinh lang thang tên là Nibiru.
Một số nghiên cứu cho thấy thiên hà của chúng ta có thể đang tràn ngập hàng tỷ hành tinh lang thang du mục, và nghiên cứu thực sự tìm thấy hàng tá vật thể này vào năm 2011 đã sử dụng microlensing để xác định thế giới mồ côi có kích thước sao Mộc từ 10.000 đến 20.000 ánh sáng -tất cả đi. Nghiên cứu đó kết luận rằng dựa trên số lượng hành tinh được xác định và khu vực nghiên cứu, họ ước tính rằng có thể có hàng trăm tỷ hành tinh đơn độc này chuyển vùng thiên hà của chúng ta. Nhiều gấp đôi số hành tinh so với các ngôi sao.
Nhưng nghiên cứu mới từ Kavli ước tính rằng những thế giới bị mất, vô gia cư có thể phổ biến hơn tới 50.000 lần so với thế giới.
Sử dụng phép ngoại suy toán học và dựa vào các biến số lý thuyết, Strigari và nhóm của ông đã tính đến lực hấp dẫn đã biết của thiên hà Milky Way, lượng vật chất có sẵn để tạo ra các vật thể đó và cách vật chất đó có thể được phân phối vào các vật thể có kích thước từ Sao Diêm Vương lớn hơn sao Mộc.
Những gì chúng tôi đã làm là chúng tôi tập hợp các quan sát về thiên hà được tạo thành từ loại gì, nó có loại nguyên tố gì, cũng như khối lượng có thể có được từ suy nghĩ của lực hấp dẫn từ các ngôi sao mà chúng tôi quan sát được Stigari nói qua điện thoại. Có một số giới hạn chung mà chúng tôi đã sử dụng: bạn không thể có nhiều người du mục trong thiên hà hơn vấn đề chúng ta quan sát, cũng như bạn có thể không có nhiều hơn số lượng các yếu tố nặng nề hơn chúng ta quan sát trong thiên hà (bất cứ thứ gì lớn hơn helium trên bảng tuần hoàn).
Nhưng bất kỳ nghiên cứu nào thuộc loại này đều bị giới hạn bởi sự thiếu hiểu biết về sự hình thành hành tinh.
Vào thời điểm này, chúng tôi có một lý thuyết tốt cho chúng ta biết các hành tinh hình thành như thế nào, ông Strigari nói, vì vậy rất khó để dự đoán từ một mô hình lý thuyết thẳng có bao nhiêu vật thể này có thể đi lang thang trong thiên hà.
Strigari cho biết cách tiếp cận của họ chủ yếu là theo kinh nghiệm. Chúng tôi đã hỏi có bao nhiêu có thể có, phù hợp với các ràng buộc rộng lớn, điều đó cho chúng tôi một giới hạn về số lượng các đối tượng này có thể tồn tại.
Vì vậy, trong trường hợp không có bất kỳ lý thuyết nào thực sự dự đoán có bao nhiêu trong số những thứ này nên tồn tại, ước tính gấp 100.000 lần số lượng sao trong Dải Ngân hà là một giới hạn trên.
Rất nhiều lần trong khoa học và thiên văn học, để tìm hiểu thiên hà và vũ trụ được tạo nên từ đâu, trước tiên chúng ta phải đặt câu hỏi, nó không được tạo ra từ đâu, và vì vậy bạn bắt đầu từ giới hạn trên của bao nhiêu trong số này Các hành tinh có thể có, leo Strigari nói. Có thể khi dữ liệu của chúng tôi trở nên tốt hơn, chúng tôi sẽ bắt đầu giảm giới hạn này và sau đó chúng tôi có thể bắt đầu học hỏi từ các quan sát thực nghiệm và bắt đầu có các quan sát hạn chế hơn đi vào các mô hình lý thuyết của bạn.
Nói cách khác, Strigari nói, nó không có nghĩa là đây là câu trả lời cuối cùng, nhưng đây là trạng thái hiểu biết của chúng tôi ngay bây giờ. Đây là loại định lượng sự thiếu hiểu biết của chúng tôi, bạn có thể nói, ông nói.
Một số lượng tốt, đặc biệt là các vật thể nhỏ hơn, sẽ phải chờ thế hệ kính viễn vọng khảo sát lớn tiếp theo, đặc biệt là Kính viễn vọng hồng ngoại trường rộng trên không gian và Kính thiên văn khảo sát khái quát lớn trên mặt đất, cả hai được thiết lập để bắt đầu hoạt động trong đầu những năm 2020.
Vậy, tất cả những hành tinh phạm vi miễn phí tiềm năng này đến từ đâu? Một lựa chọn là chúng hình thành như những ngôi sao, trực tiếp từ sự sụp đổ của các đám mây khí liên sao. Theo Strigari, một số có lẽ đã bị đẩy ra khỏi các hệ mặt trời. Một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng các hành tinh bị đẩy ra có thể khá phổ biến, vì các hành tinh có xu hướng di chuyển theo thời gian về phía ngôi sao và khi chúng cày xới vật chất còn sót lại từ hệ mặt trời, bất kỳ hành tinh nào khác giữa chúng và ngôi sao của chúng sẽ bị ảnh hưởng. Phil Plait giải thích rằng, một số người sẽ chuyển quỹ đạo, rơi về phía ngôi sao, những người khác sẽ bay vào quỹ đạo rộng, và những người khác vẫn sẽ bị ném ra khỏi hệ thống hoàn toàn.
Don Tiết lo lắng - hệ mặt trời của chúng ta hiện đã ổn định, nhưng điều đó có thể đã xảy ra trong quá khứ, và một số nghiên cứu cho thấy ban đầu chúng ta bắt đầu với nhiều hành tinh hơn trong hệ mặt trời, nhưng một số có thể đã bị đẩy ra.
Tất nhiên, khi thảo luận về các hành tinh, điều đầu tiên xuất hiện trong suy nghĩ của nhiều người là nếu một hành tinh lang thang có thể ở được.
Nếu bất kỳ hành tinh du mục nào đủ lớn để có bầu khí quyển dày, chúng có thể bị giữ lại đủ nhiệt để sự sống của vi khuẩn tồn tại, ông Strigari nói. Mặc dù các hành tinh du mục don lồng mình trong sự ấm áp của một ngôi sao, chúng có thể tạo ra nhiệt thông qua sự phân rã phóng xạ bên trong và hoạt động kiến tạo.
Theo như một thế giới lang thang kiểu Nibiru trong hệ mặt trời của chúng ta thì câu trả lời là không. Không có bằng chứng hay cơ sở khoa học nào cho một hành tinh như vậy. Nếu nó ở ngoài đó và hướng về Trái đất cho cuộc gặp gỡ ngày 21 tháng 12 năm 2012, thì bây giờ chúng ta sẽ thấy nó hoặc tác dụng của nó.
Nguồn: Đại học Stanford, cuộc trò chuyện với Louis Strigari
