Hồi còn nhỏ, chúng ta chỉ biết đến các hành tinh trong hệ mặt trời của mình — bốn hành tinh đất đá, bốn hành tinh khí khổng lồ, cùng với một số thiên thể khác như mặt trăng, tiểu hành tinh, sao chổi và Pluto (lúc đó vẫn được coi là hành tinh thứ chín).

Tất cả những thứ này chỉ là một phần của hệ mặt trời nhỏ bé của chúng ta, và khi lớn lên, chúng ta nhận ra rằng Mặt Trời của chúng ta chỉ là một trong số từ 200 tỷ đến 400 tỷ ngôi sao trong dải Ngân Hà.

Ngước nhìn bầu trời đầy sao, chúng ta không khỏi tự hỏi: có bao nhiêu hành tinh xung quanh tất cả các ngôi sao này? Và có bao nhiêu hành tinh trong toàn bộ vũ trụ?

Ngôi sao hình thành trong dải Ngân Hà như thế nào?

Hàng thập kỷ trước, các cuộc thảo luận về số lượng hành tinh trong dải Ngân Hà phần lớn chỉ mang tính suy đoán. Sự chú ý của chúng ta lúc đó chủ yếu hướng vào các ngôi sao. Những ngôi sao trong vũ trụ của chúng ta rất đa dạng về kích thước, khối lượng và màu sắc. Mặt Trời của chúng ta chỉ là một ngôi sao loại G, một trong bảy loại sao chính. Trong biểu đồ dưới đây, chúng ta có thể thấy rằng độ sáng của Mặt Trời nằm ở phía mờ nhạt hơn so với các ngôi sao khác. Trên thực tế, hầu hết các ngôi sao mà chúng ta thấy trên bầu trời đêm thuộc loại O, B hoặc A, hoặc là những ngôi sao đỏ khổng lồ đã tiến hóa cao, rất sáng. Tuy nhiên, ngôi sao gần Trái Đất nhất, Proxima Centauri, là một sao lùn đỏ mờ, mà mắt thường không thể thấy được nếu không sử dụng kính thiên văn kích thước trung bình.

Hệ sao lùn đỏ phổ biến

Mặt Trời của chúng ta sáng hơn và có khối lượng lớn hơn khoảng 95% các ngôi sao trong vũ trụ. Các sao lùn đỏ (sao loại M) có khối lượng từ 8% đến 40% khối lượng Mặt Trời. Trên thực tế, khoảng ba trong số bốn ngôi sao trong dải Ngân Hà là sao lùn đỏ. Quan trọng hơn, trong khi hệ Mặt Trời của chúng ta là hệ một sao, thì đây không phải là dạng phổ biến nhất trong vũ trụ. Hầu hết các ngôi sao tồn tại trong các hệ sao đôi, hệ sao ba, hoặc thậm chí trong các cụm sao gồm hàng trăm hoặc hàng nghìn ngôi sao. Vì vậy, hệ một sao của chúng ta khá hiếm.

Ước tính số lượng hành tinh trong dải Ngân Hà

Để ước tính chính xác số lượng hành tinh trong dải Ngân Hà, chúng ta không thể chỉ nhân số lượng hành tinh được tìm thấy xung quanh một vài ngôi sao với tổng số ngôi sao trong vũ trụ. Đó sẽ là một ước tính ngây thơ, đặc biệt khi không có bằng chứng. Ước tính đơn giản này cho thấy dải Ngân Hà có thể có khoảng 2 đến 3 nghìn tỷ hành tinh (chưa kể đến các mặt trăng!).

Chúng ta khám phá các hành tinh như thế nào

Trong vòng 20 năm qua, chúng ta đã sử dụng nhiều phương pháp khác nhau để khám phá số lượng hành tinh trong vũ trụ, với hai phương pháp nổi bật: phương pháp “dao động sao” và phương pháp “che sáng”.

Phương pháp dao động sao hoạt động bằng cách quan sát sự “dao động” trọng lực nhỏ mà một ngôi sao trải qua do sự hiện diện của các hành tinh, giúp chúng ta ước tính số lượng, khối lượng và kích thước của các hành tinh.

Phương pháp che sáng, mặt khác, quan sát cách một hành tinh đi qua trước mặt một ngôi sao làm giảm ánh sáng của nó, từ đó xác định số lượng hành tinh quanh ngôi sao đó.

Khám phá của sứ mệnh Kepler

Khi sử dụng phương pháp che sáng để phát hiện các hành tinh, chúng ta chỉ quan sát được một phần nhỏ trong tổng số các hành tinh. Ví dụ, sứ mệnh Kepler của NASA, quan sát ánh sáng của 100.000 ngôi sao để phát hiện sự che sáng, chỉ tìm thấy vài nghìn hành tinh. Điều này có nghĩa là chỉ có vài hành tinh xung quanh mỗi trăm ngôi sao? Điều đó rất khó xảy ra. Nếu Kepler quan sát hệ mặt trời của chúng ta, nó sẽ phát hiện nhiều hành tinh hơn bởi cơ hội thấy được một hành tinh đi qua trước mặt ngôi sao là khá thấp. Trên thực tế, Kepler chỉ có thể phát hiện các hành tinh đủ lớn và gần ngôi sao của chúng để tạo ra sự giảm sáng đáng chú ý.

Những phát hiện bất ngờ từ Kepler

Đến nay, Kepler đã phát hiện hơn 11.000 ngôi sao với hơn 18.000 hành tinh tiềm năng quay quanh chúng. Điều này tiết lộ những điều thú vị:

• Vũ trụ chứa đầy các hệ hành tinh khác nhau, nhiều trong số đó không giống hệ của chúng ta.

• Các hành tinh quay quanh nhiều loại sao, bao gồm cả các hệ sao đôi và sao ba.

• Kepler chủ yếu phát hiện các hành tinh lớn và gần sao chủ.

Có bao nhiêu hành tinh trong dải Ngân Hà?

Ước tính cho thấy có ít nhất 100 đến 200 tỷ hành tinh trong dải Ngân Hà, nhưng đây chỉ là con số thấp nhất. Nếu ước tính chính xác hơn, chúng ta có thể đạt con số gần 10 nghìn tỷ hành tinh chỉ trong vũ trụ của chúng ta! Và đó chưa kể đến các “hành tinh lang thang” không quay quanh bất kỳ ngôi sao nào—chúng có thể làm tăng đáng kể tổng số hành tinh trong vũ trụ.

Vũ trụ với hàng nghìn tỷ hành tinh

Khi chúng ta tiếp tục cải thiện các kỹ thuật phát hiện hành tinh, số liệu sẽ ngày càng chính xác hơn. Nhưng hiện tại, chúng ta biết rằng số lượng hành tinh trong hệ mặt trời của chúng ta có thể thấp hơn hoặc cao hơn mức trung bình của các hệ sao trong dải Ngân Hà. Và hãy nhớ rằng, dải Ngân Hà chỉ là một trong khoảng 200 tỷ thiên hà trong vũ trụ. Điều này có nghĩa là toàn bộ vũ trụ có thể chứa khoảng 10^25 hành tinh! Nói cách khác, trong vũ trụ có thể quan sát được, có thể có khoảng 10.000.000.000.000.000.000.000.000 hành tinh—một con số lớn đến mức khó tưởng tượng nổi. Và đó chỉ là ước tính thấp nhất hiện tại!

Vậy nên, lần tới khi ai đó hỏi bạn có bao nhiêu hành tinh trong dải Ngân Hà hoặc vũ trụ, hãy mỉm cười và nói, “Chúng ta chưa biết chắc, nhưng có lẽ là rất nhiều!”

Nhìn về phía trước

Chúng ta vẫn đang hoàn thiện các phương pháp phát hiện hành tinh, và chỉ có thể tưởng tượng điều gì sẽ chờ đợi trong tương lai. Nhưng một điều chắc chắn: Vũ trụ của chúng ta đầy ắp các hành tinh, và còn rất nhiều điều để khám phá. Cuộc tìm kiếm các hành tinh có nước, oxy và dấu hiệu sự sống vẫn đang tiếp diễn, và ai biết được? Một ngày nào đó, chúng ta có thể sẽ tìm thấy một Trái Đất khác ngoài kia. Các bạn thân mến, thật kỳ diệu khi nghĩ đến số lượng hành tinh có thể tồn tại ngoài vũ trụ. Bạn nghĩ sao—liệu chúng ta sẽ tìm được dấu hiệu của sự sống ở một nơi khác không? Hãy chia sẻ suy nghĩ của bạn với chúng tôi nhé!