Vào tháng 1/1992, hai vật thể vũ trụ đã thay đổi vĩnh viễn thiên hà của chúng ta. Lần đầu tiên, loài người có bằng chứng cụ thể về các hành tinh ngoài Hệ Mặt Trời (còn gọi là ngoại hành tinh) quay quanh một ngôi sao ngoài hành tinh: Hai thế giới bằng đá, quay xung quanh một ngôi sao cách Hệ Mặt Trời 2.300 năm ánh sáng.
CỘT MỐC VŨ TRỤ: 5005 NGOẠI HÀNH TINH ĐƯỢC XÁC NHẬN
Đến nay, chỉ sau 30 năm, con số ngoại hành tinh mà chúng ta tìm được đã bùng nổ: Ngày 21/3/2022 đánh dấu cột mốc cực kỳ quan trọng trong hành trình khám phá không gian của loài người - Với hơn 5.000 ngoại hành tinh được NASA xác nhận.
Chính xác mà nói, 5.005 hành tinh ngoại hành tinh hiện được ghi lại trong kho lưu trữ ngoại hành tinh của NASA, mỗi hành tinh đều có những đặc điểm riêng biệt, NASA đưa tin.
5.005 ngoại hành tinh được tìm thấy cho đến nay bao gồm các thế giới nhỏ, nhiều đá như Trái Đất; các sao khổng lồ khí lớn hơn nhiều lần so với sao Mộc và "sao Mộc nóng" trong quỹ đạo gần như thiêu đốt xung quanh các ngôi sao chủ của chúng; và còn có 1.551 “siêu Trái Đất” - thế giới đá có khối lượng/kích thước hơn Trái Đất của chúng ta trong số 5.005 ngoại hành tinh được xác nhận; và “tiểu Hải Vương tinh”, phiên bản nhỏ hơn của sao Hải vương trong Thái Dương Hệ, NASA cho hay.
Các nhà khoa học đã phát hiện ra những ngoại hành tinh đầu tiên vào những năm 1990. Tính đến năm 2022, tổng số là hơn 5.000 ngoại hành tinh đã được xác nhận. Nguồn: NASA / JPL-Caltech
Mỗi hành tinh trong số này đều đã xuất hiện trong nghiên cứu được đánh giá ngang hàng và được quan sát bằng nhiều kỹ thuật phát hiện hoặc phương pháp phân tích khác nhau, trong đó có Kính viễn vọng Không gian James Webb (NASA) mới ra mắt gần đây và Kính viễn vọng Không gian La Mã Nancy Grace (NASA) dự kiến phóng năm 2027.
Số lượng các ngoại hành tinh đã được xác nhận vừa vượt qua mốc 5.000, đại diện cho hành trình khám phá kéo dài 30 năm do các đời kính viễn vọng không gian của NASA dẫn đầu.
"Đó không chỉ là những con số" - nhà thiên văn học Jessie Christiansen thuộc Viện Khoa học Hành tinh ngoài hành tinh NASA tại Caltech cho biết. "Mỗi ngoại hành tinh trong số đó là một thế giới mới, một hành tinh hoàn toàn mới. Tôi rất hào hứng với mỗi hành tinh vì chúng ta chưa biết gì về chúng. Có vô số điều đang chờ chúng ta khám phá".
Hai thế giới (ngoại hành tinh) đầu tiên từng được xác nhận bởi các nhà thiên văn học Alexander Wolszczan (người Ba Lan) và Dale Frail (người Canada), là những hành tinh ngoài Thái Dương Hệ có khối lượng gấp lần lượt 4,3 và 3,9 lần Trái Đất, quay xung quanh một ngôi sao chết được gọi là sao xung miligiây (millisecond pulsar), phát ra 'nhịp đập' hoặc xung sóng vô tuyến trong phạm vi khoảng 1-10 mili giây.
Một ngoại hành tinh thứ ba, nhỏ hơn nhiều, với khối lượng chỉ gấp 0,02 lần Trái Đất, được phát hiện quay quanh ngôi sao vào năm 1994. Các ngoại hành tinh này lần lượt được đặt tên là Poltergeist, Phobetor và Draugr.
TRÍ ÓC & CÔNG NGHỆ: ĐƯA VŨ TRỤ GẦN HƠN
Nhà thiên văn học Alexander Wolszczan - tác giả chính của bài báo mà 30 năm trước đã tiết lộ những hành tinh đầu tiên được xác nhận nằm ngoài Hệ Mặt Trời - nói: "Nếu bạn có thể tìm thấy các hành tinh quay xung quanh một ngôi sao neutron, thì các hành tinh đó phải ở khắp mọi nơi. Quá trình 'sản sinh' ra hành tinh phải rất mạnh mẽ".
Nhưng có một điểm mấu chốt: Kỹ thuật thường được sử dụng để xác định các ngoại hành tinh này dựa trên thời gian rất đều đặn của các xung từ ngôi sao, chúng bị thay đổi rất ít bởi ảnh hưởng của lực hấp dẫn của các thiên thể quay quanh quỹ đạo.
Nhưng kỹ thuật này chỉ dùng được cho các sao xung, nó không phù hợp với các ngôi sao có xung nhịp mili giây đều đặn.
Tuy nhiên, khi nhà thiên văn học William Borucki của NASA đi tiên phong trong phương pháp vận động của một thiên thể trong vũ trụ (Transit method), quan sát những vệt mờ thường xuyên trong ánh sáng sao khi một ngoại hành tinh đi quanh ngôi sao chủ, thì khoa học ngoại hành tinh đã thực sự bùng nổ.
Kính viễn vọng Không gian Kepler, được phóng vào năm 2009, đã quan sát và đóng góp hơn 3.000 ngoại hành tinh vào danh sách 5.005 ngoại hành tinh mà NASA vừa xác nhận, với 3.000 ứng cử viên khác đang chờ đợi kiểm chứng.
Kính viễn vọng Không gian Kepler (trái) và Kính viễn vọng Không gian James Webb - Những 'mắt thần' của Trái Đất.
Ngoài phương pháp Transit, các nhà thiên văn có thể nghiên cứu hiệu ứng hấp dẫn của các ngoại hành tinh tác dụng lên các ngôi sao chủ của chúng. Khi các vật thể quay quanh sao chủ, một ngôi sao dường như 'dao động' nhẹ tại chỗ, làm thay đổi bước sóng ánh sáng của nó.
Ngoài ra, nếu bạn biết khối lượng của ngôi sao, bạn có thể nghiên cứu xem nó dao động bao nhiêu để suy ra khối lượng của ngoại hành tinh; và, nếu bạn biết bản chất của một ngôi sao sáng như thế nào, bạn có thể suy ra kích thước của ngoại hành tinh.
Đây là cách chúng ta biết rằng có những ngoại hành tinh ngoài kia trong Vũ trụ rất, rất khác so với những hành tinh mà chúng ta có trong Thái Dương Hệ.
Do việc nghiên cứu trực tiếp các ngoại hành tinh là rất khó - chúng nhỏ, rất mờ, rất xa, và thường rất gần với một ngôi sao sáng mà ánh sáng của sao chủ át đi bất cứ thứ gì mà ngoại hành tinh có thể phản xạ - thì vẫn còn rất nhiều điều chúng ta chưa biết. Ngoài ra vẫn còn rất nhiều thế giới ngoài ngưỡng phát hiện hiện tại của chúng ta.
Kính viễn vọng Không gian La Mã Nancy Grace (NASA) dự kiến phóng năm 2027, sẽ thực hiện những khám phá mới về ngoại hành tinh bằng nhiều phương pháp khác nhau.
Nhưng trong những năm tới, những ngưỡng đó sẽ lùi lại so với sự tiến bộ của công nghệ và các kỹ thuật phân tích mới, và chúng ta có thể tìm thấy nhiều thế giới khác nhau ngoài vũ trụ bao lao kia. Có thể, chúng ta thậm chí còn tìm thấy dấu vết của sự sống bên ngoài Hệ Mặt Trời.
"Chúng ta đang mở ra một kỷ nguyên khám phá không chỉ đơn giản là thêm các hành tinh mới vào danh sách. Vệ tinh Khảo sát Ngoại hành tinh Quá cảnh (TESS), được khởi động vào năm 2018, tiếp tục thực hiện những khám phá mới về ngoại hành tinh.
Các kính thiên văn thế hệ tiếp theo và các công cụ có độ nhạy cao của chúng - bắt đầu từ Kính viễn vọng Không gian James Webb mới ra mắt gần đây - sẽ thu ánh sáng từ bầu khí quyển của các ngoại hành tinh, đọc loại khí nào hiện diện để có khả năng xác định các dấu hiệu dễ nhận biết về các điều kiện có thể sinh sống được.
Hay như Sứ mệnh ARIEL của ESA (Cơ quan Vũ trụ Châu Âu), khởi động vào năm 2029, sẽ quan sát bầu khí quyển ngoại hành tinh; một phần công nghệ của NASA trên tàu, được gọi là CASE, sẽ giúp làm giảm các đám mây và sương mù ngoài hành tinh. Tương lai của khám phá vũ trụ đang rất rộng mở" - Nhà thiên văn học Alexander Wolszczan tin tưởng nói.
Nguồn: NASA, SA
