Vũ trụ rộng lớn bao la luôn là nguồn cảm hứng vô tận cho những câu hỏi lớn lao. Liệu có một thế giới khác, một nền văn minh thông minh nào đó đang cùng chúng ta chiêm ngưỡng vẻ đẹp kỳ vĩ này? Liệu Trái Đất có phải là nơi duy nhất tồn tại sự sống? Những câu hỏi này đã ám ảnh nhân loại từ ngàn đời nay, và một nghiên cứu mới đây từ NASA đã làm dấy lên một khả năng đáng suy ngẫm: có thể chúng ta đơn độc trong vũ trụ.
Khám Phá Mới Về Số Lượng Thiên Hà
Sứ mệnh New Horizons của NASA, vốn được biết đến với những hình ảnh cận cảnh đầu tiên về sao Diêm Vương, đã cung cấp một lượng dữ liệu quan trọng cho các nhà khoa học. Nghiên cứu mới dựa trên dữ liệu này cho thấy số lượng thiên hà có thể ít hơn rất nhiều so với các ước tính trước đây. Thay vì con số 2.000 tỷ thiên hà được dự đoán, các nhà khoa học hiện cho rằng con số này chỉ khoảng vài trăm tỷ.
Các nhà thiên văn học thường ước tính tổng số thiên hà bằng cách đếm những gì có thể nhìn thấy trong “Trường sâu Hubble” và nhân chúng với tổng diện tích bầu trời. Tuy nhiên, nhiều thiên hà quá mờ nhạt và xa xôi để có thể trực tiếp phát hiện. Dù vậy, ánh sáng của chúng vẫn hiện diện, dù rất yếu ớt, trong không gian. Để đo lường ánh sáng nền này, các vệ tinh thiên văn cần phải thoát khỏi hệ mặt trời và sự ô nhiễm ánh sáng của nó.
Ánh Sáng Nền Vũ Trụ: Chìa Khóa Giải Mã
Ánh sáng mặt trời phản xạ bụi là một yếu tố gây nhiễu lớn. Chính vì vậy, các nhà khoa học đã sử dụng dữ liệu từ sứ mệnh New Horizons, vốn đã rời khỏi hệ Mặt Trời, để đo độ sáng của nền quang học vũ trụ. Kết quả cho thấy các thiên hà mờ nhạt chưa được biết đến chỉ chiếm một số lượng vài trăm tỷ, không phải 2.000 tỷ như các ước tính trước đây. Theo nhà khoa học chính của nghiên cứu, đó là một con số quan trọng để xác định chính xác số lượng thiên hà trong vũ trụ.
Nếu bạn đã từng nhìn lên bầu trời đêm ở một nơi xa thành phố, bạn sẽ nhận thấy giữa các vì sao, không gian thực sự rất tối. Bên ngoài bầu khí quyển Trái Đất, không gian càng trở nên đen như mực. Tuy nhiên, vũ trụ không hoàn toàn tối đen. Nó được bao phủ bởi ánh sáng yếu ớt từ vô số các ngôi sao và thiên hà xa xôi. Các phép đo mới về ánh sáng nền yếu ớt đó cho thấy các thiên hà không nhìn thấy được có thể không nhiều như chúng ta nghĩ.
Tại Sao Các Ước Tính Trước Đây Không Chính Xác?
Các ước tính trước đây dựa trên các quan sát sâu của kính viễn vọng không gian Hubble và các mô hình toán học để ước tính số lượng thiên hà quá nhỏ và mờ nhạt để Hubble có thể nhìn thấy. Các nhà nghiên cứu kết luận rằng 90% các thiên hà trong vũ trụ nằm ngoài khả năng phát hiện của Hubble và James Webb trong vùng ánh sáng nhìn thấy. Những phát hiện mới từ sứ mệnh New Horizons đưa ra một con số khiêm tốn hơn nhiều.
Nền quang học vũ trụ mà nhóm nghiên cứu đo được tương đương với nền vi sóng vũ trụ, là ánh sáng yếu sau Vụ Nổ Lớn. Trong khi nền vi sóng vũ trụ cho chúng ta biết về 450.000 năm đầu tiên sau Vụ Nổ Lớn, nền quang học vũ trụ cho chúng ta biết về tổng số các ngôi sao đã từng hình thành. Nó đặt ra một hạn chế về tổng số thiên hà đã được tạo ra và vị trí của chúng trong thời gian.
Vượt Qua Những Giới Hạn Quan Sát
Nhóm nghiên cứu không thể sử dụng Hubble vì nó quay quanh Trái Đất và vẫn bị ô nhiễm ánh sáng. Kính viễn vọng không gian James Webb cũng nằm trong hệ Mặt Trời. Hệ Mặt Trời bên trong chứa đầy các hạt bụi nhỏ từ các tiểu hành tinh và sao chổi đã tan rã, tạo ra một vầng sáng gọi là ánh sáng hoàng đạo. Để thoát khỏi ánh sáng hoàng đạo, họ cần một đài quan sát đã thoát khỏi hệ Mặt Trời. Tàu vũ trụ New Horizons, với tốc độ 53.000 km/h, đã cung cấp điểm quan sát lý tưởng.
Bằng cách phân tích các hình ảnh hiện có từ New Horizons, họ đã làm nổi bật nền sáng yếu ớt. Việc loại bỏ ánh sáng từ các ngôi sao của dải Ngân Hà bị phản xạ bởi bụi giữa các vì sao là một thách thức lớn. Tuy nhiên, tín hiệu còn lại vẫn có thể đo lường được.
Nguồn Gốc Của Ánh Sáng Bí Ẩn
Nguồn gốc của ánh sáng còn sót lại này là gì? Có thể có nhiều thiên hà lùn nằm gần chúng ta, nằm ngoài khả năng phát hiện. Hoặc, quầng sáng của các ngôi sao bao quanh các thiên hà có thể sáng hơn dự kiến. Cũng có thể có một quần thể các ngôi sao giả mạo giữa các thiên hà hoặc nhiều thiên hà mờ nhạt xa xôi hơn lý thuyết cho thấy. Điều này có nghĩa là sự phân bố kích thước thiên hà được đo cho đến nay sẽ vượt quá những hệ thống quan sát mờ nhạt nhất mà chúng ta có thể phát hiện. Kính viễn vọng James Webb có thể giúp giải đáp bí ẩn này, nhưng vẫn bị hạn chế bởi bụi trong hệ Mặt Trời.
Sự Cô Đơn Trong Vũ Trụ: Một Khả Năng Đáng Suy Ngẫm
Số lượng thiên hà ít hơn làm tăng thêm khả năng chúng ta cô đơn trong vũ trụ. Các tính toán cho thấy sự sống trong vũ trụ là cực kỳ hiếm và cơ hội tồn tại các nền văn minh còn xa vời hơn nữa. Phương trình Drake, một công thức dùng để ước tính số lượng các nền văn minh có thể tồn tại trong thiên hà của chúng ta, đã mang lại những kết quả không chắc chắn. Dù công thức này cho thấy có thể có rất nhiều sinh vật có tri giác, nhưng chúng ta không hề nghe thấy họ.
Tiến sĩ Andrew Watson cho rằng khả năng tìm thấy sự sống ngoài Trái Đất giống như chúng ta là cực kỳ thấp. Ông lập luận rằng Trái Đất là một trường hợp cực kỳ bất thường, với nước lỏng, kích thước phù hợp và một người hàng xóm khổng lồ như Sao Mộc để bảo vệ chúng ta khỏi các mảnh vụn vũ trụ.
Những Hạn Chế Về Công Nghệ
Cũng có thể có vô số các hành tinh đặc biệt như Trái Đất với các nền văn minh tiên tiến, nhưng tín hiệu của họ chưa đến được chúng ta do khoảng cách quá xa. Công nghệ của chúng ta vẫn còn hạn chế trong việc tìm kiếm và liên lạc với các nền văn minh ngoài hành tinh. Khả năng thu nhận tín hiệu từ các hành tinh xa xôi còn rất yếu.
Kết Luận
Những khám phá mới nhất từ sứ mệnh New Horizons đã làm thay đổi hiểu biết của chúng ta về vũ trụ. Số lượng thiên hà ít hơn so với dự đoán trước đây, cùng với những khó khăn trong việc tìm kiếm sự sống ngoài Trái Đất, cho thấy một khả năng đáng suy ngẫm: có thể chúng ta đơn độc trong vũ trụ bao la này. Tuy nhiên, cuộc tìm kiếm sự sống ngoài hành tinh vẫn tiếp tục, và chúng ta không thể biết chắc chắn điều gì sẽ xảy ra trong tương lai.
Có lẽ bí ẩn về sự tồn tại của chúng ta trong vũ trụ bao la này sẽ luôn là một trong những câu hỏi lớn nhất mà con người không ngừng tìm kiếm câu trả lời.