Dải ngân hà của chúng ta chứa ít nhất 100 tỷ hành tinh. Đó là một nghiên cứu thống kê được công bố ngày hôm nay (11 tháng 1 năm 2012).
Từ vị trí thuận lợi của chúng ta trong thiên hà Milky Way, chúng ta thấy đĩa edgewise dải ngân hà đầy sao như một dải sao sáng trên bầu trời của chúng ta. Tín dụng hình ảnh: ESO / Z. Bardon, / Dự án
Tuy nhiên, chỉ một vài thập kỷ trước, các nhà thiên văn học vẫn đang tuyệt vọng tìm kiếm các hành tinh quay quanh các ngôi sao khác và không hoàn toàn tìm thấy chúng. Họ bắt đầu tìm thấy chúng khi công nghệ của họ bắt kịp với mong muốn của họ. Phát hiện đầu tiên được xác nhận về một ngoại hành tinh quay quanh một ngôi sao theo trình tự chính được thực hiện vào năm 1995, khi một hành tinh khổng lồ được tìm thấy trong quỹ đạo bốn ngày xung quanh ngôi sao 51 Pegasi gần đó. Tính đến ngày 22 tháng 12 năm 2011, các nhà thiên văn học đã tìm thấy tổng cộng 716 hành tinh ngoài hệ mặt trời - các hành tinh quay quanh các ngôi sao khác ngoài mặt trời của chúng ta.
Họ tìm thấy hầu hết những người hiện đang biết ngoại hành tinh hoặc bằng cách phát hiện lực kéo của hành tinh Trọng lực lên ngôi sao chủ của nó, hoặc bằng cách bắt hành tinh khi nó đi qua phía trước ngôi sao của nó khi nhìn từ Trái đất, làm mờ đi một chút ánh sáng ngôi sao nhìn từ điểm thuận lợi của chúng ta. Cả hai kỹ thuật này đều nhạy cảm hơn với việc tìm kiếm các hành tinh lớn và đồ sộ - hoặc gần với các ngôi sao của chúng - hoặc cả hai. Vì vậy, hầu hết các ngoại hành tinh được biết đến không phải là trái đất. Chúng lớn hơn - như Sao Mộc.
Vòng màu xanh trong hình ảnh này là một ảo ảnh thấu kính hấp dẫn. Trọng lực của một thiên hà đỏ rực rỡ đã làm méo mó ánh sáng từ một thiên hà xanh xa xôi hơn nhiều. Hiệu ứng thấu kính này đã được Albert Einstein tiên đoán từ hơn 70 năm trước, vì vậy những chiếc nhẫn như thế này hiện được gọi là Nhẫn Einstein. Hiệu ứng này cho phép các nhà thiên văn xác định các vật thể ở xa - hoặc là những vật thể cực lớn như thiên hà, hoặc các vật thể có khối lượng nhỏ như các hành tinh - không thể nhìn thấy được. Tín dụng hình ảnh: Wikimedia Commons
Nhập microlensing hấp dẫn, nhạy cảm hơn với thế giới giống như trái đất trong không gian xa xôi.
Vi sóng hấp dẫn của một hành tinh ngoài hệ mặt trời. Tín dụng hình ảnh: Wikimedia Commons
Nhưng, họ nói, kỹ thuật đòi hỏi các điều kiện đặc biệt để làm việc. Bạn cần có hai ngôi sao nằm trên một đường thẳng liên quan đến chúng ta ở đây trên Trái đất. Sau đó, ánh sáng từ ngôi sao nền được khuếch đại bởi trọng lực của ngôi sao tiền cảnh, do đó hoạt động như một kính lúp, có thể tiết lộ các hành tinh, nếu các hành tinh tồn tại trong hệ sao đó.
Nếu bạn tìm kiếm từng cái một, việc tìm thấy hai hành tinh đi qua nhau đủ gần để tạo ra một microlens sẽ giống như tìm kim trong đống cỏ khô. Tuy nhiên, các chiến dịch khảo sát trên phạm vi rộng như OGLE (Thí nghiệm thấu kính hấp dẫn quang học) và MOA (Quan sát vi mô trong vật lý thiên văn) bao phủ hàng triệu ngôi sao mỗi đêm rõ ràng để xác định và cảnh báo các sự kiện vi lọc sao sớm nhất có thể. Các hợp tác tiếp theo, chẳng hạn như PLANET, giám sát các ứng cử viên được chọn thường xuyên hơn, 24 giờ mỗi ngày, bằng cách sử dụng mạng lưới kính viễn vọng vòng quanh thế giới.
Trong số khoảng 40 sự kiện microlensing được theo dõi chặt chẽ, ba cho thấy bằng chứng cho các ngoại hành tinh.
Tín dụng hình ảnh: ESO / M. Kornmesser
Sử dụng phân tích thống kê, nhóm nghiên cứu kết luận rằng một trong sáu ngôi sao được nghiên cứu có một hành tinh có khối lượng tương tự Sao Mộc, một nửa có các hành tinh có khối lượng sao Hải Vương và hai phần ba số sao có các hành tinh có khối lượng Trái đất. Cuộc khảo sát rất nhạy cảm với các hành tinh nằm trong khoảng từ 75 triệu km đến 1,5 tỷ km từ các ngôi sao của họ (trong hệ mặt trời, phạm vi này sẽ bao gồm tất cả các hành tinh từ Sao Kim đến Sao Thổ) và với khối lượng từ 5 lần Trái đất tới 10 lần Sao Mộc.
Arnaud Cassan (Viện nghiên cứu Astrophysique de Paris), tác giả chính của bài báo Tự nhiên, cho biết:
Chúng tôi đã tìm kiếm bằng chứng cho các ngoại hành tinh trong sáu năm quan sát vi điều khiển. Đáng chú ý, những dữ liệu này cho thấy các hành tinh phổ biến hơn các ngôi sao trong thiên hà của chúng ta. Chúng tôi cũng phát hiện ra rằng các hành tinh nhẹ hơn, như siêu Trái đất hoặc Hải vương mát mẻ, phải phổ biến hơn các hành tinh nặng hơn.
Điểm mấu chốt: Một nhóm các nhà thiên văn học quốc tế đã sử dụng phương pháp vi sóng hấp dẫn để kết luận rằng Dải Ngân hà có ít nhất 100 tỷ hành tinh. Điều đó có nghĩa là trung bình tối thiểu một hành tinh cho mỗi ngôi sao trong Dải Ngân hà. Điều đó có nghĩa là cần có tối thiểu 1.500 hành tinh trong vòng 50 năm ánh sáng của Trái đất. Tạp chí Thiên nhiên đang công bố kết quả của họ vào ngày 12 tháng 1 năm 2012.