Khám phá bí ẩn Alpha Centauri và sứ mệnh viếng thăm của loài người

Góc Tìm Hiểu - 08/05/2020

Với hơn 200 tỷ ngôi sao chỉ tính trong Thiên Hà của chúng ta, các nhà khoa học cho rằng có rất nhiều nơi khác ngoài Trái Đất tồn tại sự sống. Trong số đó, Alpha Centauri là hệ sao gần Hệ Mặt Trời của chúng ta nhất, một số nghiên cứu cho hay rất có thể có một hành tinh giống Trái Đất có sự sống tồn tại ở đây.

Khám phá bí ẩn Alpha Centauri và sứ mệnh viếng thăm của loài người

Alpha Centauri là hệ sao gần nhất và hệ hành tinh gần nhất với Hệ Mặt trời của chúng ta, nó cách Măt Trời 4,37 năm ánh sáng,tương đương khoảng 41.5 nghìn tỷ km. Alpha Centauri có một hệ thống sao đôi Alpha Centauri AB (α Cen AB). Bằng mắt thường quan sát nó xuất hiện như một ngôi sao duy nhất. Đó là một hệ thống ba sao, bao gồm ba ngôi sao: α Centauri A (chính thức là Rigil Kentaurus), α Centauri B (chính thức là Toliman), và α Centauri C (chính thức là Proxima Centauri).

Alpha Centauri A và B là những ngôi sao giống Mặt trời (Lớp G và K), và cùng nhau chúng tạo thành ngôi sao nhị phân Alpha Centauri AB; nằm ở phía nam của chòm sao Bán Nhân Mã; Nhìn bằng mắt thường, hai thành phần chính dường như là một ngôi sao duy nhất có cường độ rõ ràng, và nó sáng nhất trong chòm sao Centaurus phía nam và sáng thứ ba trên bầu trời đêm, chỉ sau Sirius và Canopus.

Alpha Centauri A là ngôi sao chính trong hệ nhị phân, có khối lượng gấp 1,1 lần và độ sáng gấp 1,5 lần so với  Mặt trời, nó có bán kính lớn hơn khoảng 23% so với bán kính MT, một chu kỳ tự quay của nó khoảng 22 ngày. Alpha Centauri B là ngôi sao đồng hành hay còn đưcọ gọi là sao thứ 2, nhỏ hơn, mát hơn và mờ hơn ngôi sao A,nó chỉ bằng 90% khối lượng Mặt Trời, bán kính nhỏ hơn khoảng 14% bán kính MT  và chỉ bằng 0,445 lần độ sáng của Mặt trời, chu kỳ tự quay là khoảng 41 ngày

Hệ sao Alpha Centauri

Mặc dù nó sáng yếu hơn bạn đồng hành của nó nhưng quang phổ của sao B lại cho thấy các tia X mang năng lượng mạnh hơn, có ít nhất là một lần người ta quan sát thấy ngôi sao này bừng sáng. Trong khi quan sát, nếu  Alpha Centauri A có màu Vàng Trắng giống như Mặt Trời, thì  Alpha Centauri B lại có màu vàng cam đậm hơn sao chính. Cặp quỹ đạo này quay xung quanh một trung tâm chung có chu kỳ quỹ đạo là 79,91 năm. Với khoảng cách quá lớn giữa Mặt Trời và Cen AB, người ta coi lực hấp dẫn của hệ sao này như là của một thiên thể.

Alpha Centauri C, hay Proxima Centauri, là một sao lùn đỏ và mờ (Lớp M). Mặc dù không thể nhìn thấy bằng mắt thường, Proxima Centauri là ngôi sao gần Mặt trời nhất ở khoảng cách 4,24 năm ánh sáng, gần hơn một chút so với Alpha Centauri AB. Hiện tại, khoảng cách giữa Proxima Centauri và Alpha Centauri AB là khoảng 13.000 đơn vị thiên văn, tương đương với khoảng 430 lần bán kính quỹ đạo của sao Hải Vương. Trong vùng có thể ở của Proxima Centauri,Proxima Centauri b là một hành tinh ngoại cỡ Trái đất, nó được phát hiện vào năm 2016.

Khoảng cách của sao nhị phân α Cen AB là quá gần đối với mắt thường, mặc dù vậy, nếu chúng ta quan sát chúng bằng ống nhòm hoặc kính thiên văn nhỏ 5cm thì cả hai đều dễ dàng được nhìn thấy. Nếu ở phía nam bán cầu có vĩ độ khoảng -29 ° nam, α Centauri quay quanh cực và không bao giờ nằm dưới đường chân trời. Vì nằm ở phía nam nên những người quan sát có vĩ độ trung bình ở phía Bắc không thể quan sát được. Với vĩ độ thấp hơn +29 ° bắc vào mùa hè, α Centauri nằm gần chân trời phía Nam. Ngôi sao này luôn nằm trên đường chân trời vào nửa đêm ngày 24 tháng tư hoặc 9 giờ đêm ngày 8 tháng sáu.

Nhìn từ Trái đất, Proxima Centauri nằm 2,2 ° Tây Nam tính từ Alpha Centauri AB. Bằng khoảng bốn lần bán kính góc của trăng tròn. Proxima thường xuất hiện là một đỏ đậm khi quan sát nó trong vùng trời khá ít sao, và cần có một kính viễn vọng cỡ trung mới thấy được. Đây là 1 trong những ngôi sao được liệt kê trong danh sách các ngôi sao biến quang, Một số nhà thiên văn học thường xuyên theo dõi các vụ bừng sáng này bằng cách sử dụng kính thiên văn quang học hoặc radio.

Một số các nghiên cứu mới  về hệ sao Alpha Centauri cho thấy rằng ở đó không hề có các hành tinh lớn quay xung quanh hai ngôi sao chủ như các suy đoán trước đây, thay vì thế, nhiều khả năng các hành tinh nhỏ và giống như Trái Đất sẽ phổ biến hơn.

Các nhà thiên văn đã sử dụng dụng cụ phân tích hình ảnh quang phổ tiên tiến nhất để đưa ra kết luận rằng nghiên cứu vũ trụ cho thấy dạng hành tinh phổ biến nhất là các hành tinh có kích thước nhỏ, và nghiên cứu này cũng cho thấy nhiều khả năng các hành tinh đang quay xung quanh Alpha Centauri A và B cũng thuộc dạng đó. Đây là hệ sao nằm gần hệ mặt trời của chúng ta nhất. Do vậy, đó cũng là sẽ là điểm dừng chân đầu tiên của chúng ta bên ngoài hệ mặt trời.

Nhóm nghiên cứu đã tính toán được rằng xung quanh Alpha Centauri A có thể là các hành tinh nhỏ hơn 50 lần Trái Đất, cũng như các hành tinh nhỏ hơn 8 lần khối lượng Trái Đất đang quay quanh Alpha Centauri B. Gần như có thể chắc chắn rằng đang quay quanh Alpha Centauri A và B là các hành tinh đá nhỏ bé.

Nhóm nghiên cứu đã bác bỏ quan điểm cho rằng các hành tinh lớn có thể gây nguy hiểm tới các hành tinh nhỏ phù hợp với sự sống. Đồng thời cũng đã giới hạn phạm vi tìm kiếm các hành tinh có sự sống trong tương lai.

Như chúng ta đã biết, Hệ Alpha Centauri cách trái Đất chỉ 4,37 năm ánh sáng, vậy Với phi thuyền tý hon có vận tốc lên đến 20% tốc độ ánh sáng, thời gian của hành trình có lẻ chỉ mất đến hơn 20 năm và khoảng 4,22 năm để truyền tín hiệu về trái đất. Đặc biệt vì đặc tính quỹ đạo của Alpha Centauri, giới khoa học tin rằng hệ mặt trời này có khả năng ẩn chứa trong mình một trong những hành tinh có điều kiện thuận lợi nhất để phát triển sự sống.

Viễn cảnh du hành đến hệ sao gần nhất Alpha Centauri 

Du hành liên sao từ lâu đã là một giấc mơ của rất nhiều người, nhưng vẫn còn đó những rào cản công nghệ rõ rệt. Một chương trình nghiên cứu 100 triệu USD để phát triển những "tàu vũ trụ" với kích thước của chip máy tính được đề xuất bởi tỉ phú Yuri Milner, đó là kế hoạch gửi tàu vũ trụ nhỏ chỉ bằng chiếc iPhone tới một hệ sao khác chỉ trong vòng một thế hệ. Đây là 1 nghiên cứu khoa học vốn bị những nhà tài trợ chính phủ cho rằng họ quá tham vọng.

Nhưng nghiên cứu này lại được giáo sư, nhà vật lý học đại tài Stephen Hawking rất ủng hộ, cho cho rằng: "Nếu ta muốn tồn tại như một giống loài, rõ ràng ta phải vươn tới những vì sao xa xôi hơn. Sự phát triển công nghệ trong hai thập kỷ qua và tương lai sẽ khiến điều này thành hiện thực chỉ trong một thế hệ".

Với dự án này, nhóm các chuyên gia khoa học cho rằng: nếu Sử dụng công nghệ hiện nay sẽ mất khoảng 30.000 năm để tới được hệ sao Alpha Centauri, và họ cũng kết luận rằng chỉ cần thêm một chút nghiên cứu và phát triển nữa, việc làm ra những tàu vũ trụ có thể giảm thời gian du hành xuống chỉ còn có 30 năm là hoàn toàn có thể.

Ý tưởng ở đây là việc giảm thiểu kích cỡ của tàu vũ trụ xuống chỉ bằng một con chip dùng trong những thiết bị điện tử. Hàng ngàn những tàu vũ trụ tí hon sẽ được phóng lên quỹ đạo Trái đất. Mỗi con tàu đều sẽ có một cánh buồm mặt trời.

Thứ này giống như một cánh buồm trên một con thuyền – nhưng được đẩy đi bằng ánh sáng chứ không phải bằng gió. Một tia laser khổng lồ từ Trái đất sẽ cung cấp lực đẩy mạnh mẽ, đưa chúng du hành và đạt tới tốc độ bằng 20% tốc độ ánh sáng.

Nghe có vẻ giống khoa học viễn tưởng nhưng Yuri Milner, tin rằng về mặt kỹ thuật nó hoàn toàn khả thi để phát triển những tàu vũ trụ trên và đi tới những hệ sao khác chỉ trong vòng đời của chúng ta. Tuy nhiên, để hiện thực hóa ý tưởng này, các chuyên gia của chúng ta phải trải qua nhiều thứ thách, để giải quyết những vấn đề như bức xạ vũ trụ và bụi từ ngoài môi trường, độ nhạy của thiết bị, tương tác của laser công suất cao với khí quyển Trái đất, độ ổn định của tàu và cung cấp năng lượng.

Mặc dù vậy, giáo sư Hawking vẫn tin rằng hành trình du hành liên sao chỉ là một giấc mơ viển vông trước đây có thể và bắt buộc phải trở thành hiện thực chỉ trong 30 năm.

"Chẳng có thứ gì đáng khao khát hơn những vì sao. Chẳng khôn ngoan chút nào khi giữ toàn bộ những quả trứng của chúng ta trong một chiếc giỏ mong manh. Sự sống trên Trái Đất sẽ đối mặt với hiểm nguy từ những sự kiện thiên văn như tiểu hành tinh hay sao băng".

Bảo Trân

Góc Tìm Hiểu