Giao lưu trực tuyến "Đi tìm sự sống ngoài trái đất"

Phóng to

GS Michel Mayor (trái) và PGS TS Phan Bảo Ngọc

Phóng to

Giáo sư Michel Mayor (giữa) và PGS. TS Phan Bảo Ngọc (phải) tại buổi giao lưu trực tuyến - Ảnh: Trường Đăng

Phóng to

Giáo sư Michel Mayor (giữa) và PGS. TS Phan Bảo Ngọc (phải) trao đổi với nhau tại buổi giao lưu - Ảnh: Trường Đăng

Từ khi xuất hiện trên trái đất, con người luôn canh cánh với câu hỏi "chúng ta có phải là sinh vật thông minh và tiến hóa nhất trong vũ trụ?" và trong hàng trăm năm nay, các nhà khoa học đã không ngừng nghiên cứu, khám phá vũ trụ để tìm cho ra đáp án cho câu hỏi ấy.

Năm 1995, giáo sư Michel Mayor công bố ông tìm ra hành tinh đầu tiên ngoài hệ mặt trời, phát hiện của ông đã mở ra một hướng nghiên cứu mới: khoa học các hành tinh ngoài hệ mặt trời và một cuộc đua săn tìm các hành tinh ngoại bắt đầu. Đến nay, người ta đã tìm thấy hơn 1.000 hành tinh ngoài hệ mặt trời và trong đó có những hành tinh "song sinh" với trái đất.

Năm 2008, nhà vật lý trẻ Việt Nam, TS Phan Bảo Ngọc và cộng sự đã quan sát được hiện tượng giải phóng phân tử carbon oxide (CO) từ một sao lùn nâu có tên ISO-Oph 102 bằng kính thiên văn radio, công bố của ông đã gây chấn động giới thiên văn quốc tế vì sự giải phóng các dòng phân tử như CO chỉ quan sát được ở các ngôi sao thông thường có khối lượng lớn hơn rất nhiều lần so với sao lùn nâu. Phát hiện này cũng mở ra một hướng mới cho việc nghiên cứu quá trình hình thành sao lùn nâu.

Trước đó, vào năm 2001, cũng chính ông đã tìm ra phương pháp "Chuyển động riêng rút gọn cực đại", mở ra hướng mới trong việc tìm kiếm các sao lùn. Với phương pháp này, ông và các cộng sự đã khám phá thêm 80% số lượng sao lùn nâu. Dù có nhiều cơ hội làm việc tốt ở nước ngoài nhưng ông vẫn quyết định trở về quê hương. Với những đóng góp cho ngành vật lý, năm 2007, PGS. TS Phan Bảo Ngọc đã được giải thưởng danh tiếng Henri Chrétien năm do Hội Thiên văn Mỹ trao tặng, đây là giải thưởng GS Trịnh Xuân Thuận đã nhận năm 1992.

NỘI DUNG

* Buổi tối khi nhìn lên bầu trời sẽ thấy hàng ngàn ngôi sao lớn nhỏ, những ngôi sao này có thuộc hệ mặt trời không và chúng cách ta bao xa? Nếu mắt thường cũng thấy được những ngôi sao này thì tại sao còn cần phải có các phương tiện hiện đại để quan sát?

- GS Michel Mayor: Những ngôi sao ta quan sát được trên trời không thuộc hệ mặt trời, chúng thuộc thiên hà.

* Xin cho biết bằng cách nào mà con người có thể đo được khoảng cách của các vì sao ở rất xa hành tinh chúng ta? (Hoàng Thao, 18 tuổi, thao0807@...)

- PGS TS Phan Bảo Ngọc: Có một số phương pháp đo khoảng cách đến các ngôi sao. Ví dụ: Phương pháp thị sai hằng năm. Phương pháp này dựa trên chuyển động của trái đất xung quanh mặt trời. Khi trái đất di chuyển thì hướng nhìn ngôi sao đó từ trái đất thay đổi và quét trên nền trời 1 góc nhìn.

Chúng ta đã biết quỹ đạo của trái đất quay xung quanh mặt trời, kết hợp với góc nhìn đo được thì có thể xác định khoảng cách tới ngôi sao đó.

Tương tự như ta quan sát 1 cây nến đặt trên bàn, khi ta di chuyển trong phòng thì đường thẳng từ mắt đến ngọn nến sẽ quét trên tường 1 góc. Ta có thể đo khoảng cách di chuyển, kết hợp với góc nhìn thì có thể tính được khoảng cách tới cây nến.

Ngoài ra còn có một số phương pháp khác như đo quang phổ để xác định kiểu phổ của ngôi sao đó, từ đó có thể suy ra được khoảng cách.

* Nếu một ngày nào đó trái đất không tồn tại thì ta có thể đi lên hành tinh khác không? Căn cứ nào để giáo sư nói là hành tinh khác có sự sống?

- GS Michel Mayor: Tôi suy nghĩ lạc quan rằng con người sẽ tồn tại mãi mãi cho đến khi trái đất mất đi, mà trái đất tồn tại nhờ một phần năng lượng của mặt trời và năng lượng này có được nhờ những phản ứng hạt nhân trong mặt trời.

Mặt trời sẽ tồn tại khoảng năm tỷ năm nữa mới mất đi năng lượng của mình và khi ấy chúng ta cũng sẽ mất. Tuy nhiên từ đây đến đó còn có nhiều điều xảy ra, ví dụ như cách đây năm triệu năm, một vụ va chạm của trái đất đã làm cho loài khủng long bị tuyệt chủng hay như các biến đổi gen làm sinh vật biến đổi. Nói như vậy để hiểu rằng sẽ có rất nhiều biến cố xảy ra mà chúng ta không biết trước được.

GS Michel Mayor và PGS TS Phan Bảo Ngọc trao đổi chuyên môn - Ảnh: Trường Đăng

GS Mayor đọc câu hỏi của bạn đọc - Ảnh: Hoa Khá

Phóng to

Giáo sư Michel Mayor trả lời câu hỏi của bạn đọc - Ảnh: Trường Đăng

Phóng to

Giáo sư Michel Mayor - Ảnh: Trường Đăng

* Vùng tồn tại sự sống là gì?

- GS Mayor: Ở trong một hệ sao và hành tinh thì vùng không gian mà ở đó nước trên hành tinh có thể tồn tại dạng lỏng thì gọi là vùng tồn tại sự sống. Nếu ở xa ngôi sao thì nhiệt độ lạnh quá, nước sẽ tồn tại dạng đá còn nếu gần hành tinh nóng quá nước bốc hơi hết, lúc đó sự sống cũng không tồn tại được.

* Trong những bài thuyết trình của mình, giáo sư có nhắc đến những sản phẩm phụ của thiên văn phục vụ đời sống con người, ông có thể cho biết đó là những sản phẩm gì?

- GS Mayor: Đối với nghiên cứu khoa học cơ bản thì không thể nói trước được ứng dụng của nghiên cứu trong tương lai sẽ là gì. Tôi có thể lấy một số ví dụ như, khi các nhà vật lý thiên văn thiết kế hệ kính quan sát các vật thể ngoài không gian và kết hợp nhiều loại kính với nhau để thu về các hình ảnh của vật thể, họ không nghĩ rằng những kỹ thuật của kinh thiên văn đã được đưa vào thành ứng dụng trong máy móc chẩn đoán y tế.

Hay như thuyết tương đối của Einstein là tiền đề của hệ thống GPS sau này. Cũng như cách đây một thế kỷ Wilhelm Conrad Röntgen nghiên cứu va chạm của electron vào màn photpho đã phát hiện ra tia X, khi người ta tìm ra thì không ngờ phát hiện này mà đã có những ứng dụng rất lớn trong y khoa.

* Có thể có vì sao nào đi lạc khỏi quỹ đạo và tông vào trái đất không?

- GS Mayor: Vũ trụ rất lớn và khoảng cách của các ngôi sao cũng rất lớn nên xác suất va chạm giữa một hành tinh với trái đất gần như bằng 0.

* Vũ trụ rộng lớn gần như vô tận, vậy ta có thể ước lượng kích thước nào để hình dung ra độ lớn của nó không?

- GS Mayor: Tôi có thể lấy bức ảnh chụp một thiên hà ra làm ví dụ, hình ảnh quan sát được một thiên hà hôm nay thực ra nó đã cách ta hàng tỉ năm ánh sáng. Các nhà vật lý thiên văn có cơ hội để quan sát tuy nhiên, thiên hà không phải là vô hạn,

* Người ta đưa ra giả thiết sau khi vụ nổ Big Bang xảy ra thì vũ trụ sẽ khép lại hoặc giãn nở ra. Theo GS, vũ trụ sẽ tiếp tục giãn nở hay sẽ khép kín và thu hẹp lại để đạt kích thước ban đầu khi xảy ra Big Bang?

- GS Mayor: Cuộc sống của tôi rất ngắn nên tôi không thích cả hai viễn cảnh này. Nhưng những khám phá hiện nay, trong đó có ba giải Nobel Vật lý cho thấy vũ trụ đang giãn nở và giãn nở với tốc độ ngày càng nhanh.

* Nếu vũ trụ đang giãn nở, và ta lấy mặt trời làm tâm vì mặt trời dễ thấy nhất thì có thể thấy khoảng cách của các hành tinh trong hệ mặt trời thay đổi không?

- GS Mayor: Hệ mặt trời rất nhỏ trong vũ trụ, với quy mô ấy thì không có sự giãn nở.

* Khi chúng ta nghiên cứu các hành tinh khác, ta nghĩ chúng không có sự sống vì không có oxy, nước, không khí. Vậy có phải ba thứ này là nhân tố cần thiết cho sự sống hay ở ngoài kia người ta dùng những thứ khác để nuôi dưỡng sự sống?

- GS Mayor: Trước tiên phải trả lời thế nào là sự sống. Sự sống là khả năng trao đổi vật chất với thế giới bên ngoài và trao đổi thông tin, di truyền đến thế hệ sau. Để có sự sống cần có một chuỗi vật chất có thể trao đổi và truyền thông tin từ thế hệ này sang thế hệ khác. Nếu nhiệt độ quá nóng thì quá trình truyền này sẽ vỡ, nếu quá lạnh thì cũng không thể truyền thông tin được. Trên trái đất carbon là thành phần quan trọng của sự sống và là nguồn gốc của sự phong phú này.

* Hai năm gần đây luôn có thông tin về ngày tận thế, vậy có chuyện này hay không? Nếu có tận thế, thì nguyên nhân vì sao?

- GS Mayor: Cứ 5, 10 năm,người ta lại có những tuyên bố về ngày tận thế, từ cả nghìn năm trước nhưng trái đất và con người vẫn tồn tại đó thôi. Nên tôi không quan tâm lắm đến thông tin này. Mà câu chuyện về ngày tận thế mà bạn hỏi xuất phát từ lịch của người Maya.

* Căn cứ vào đâu mà các nhà khoa học lại cho rằng có sự sống ngoài trái đất? (Nguyễn Văn Hải, 16 tuổi,vanhai94dkbr@...)

- PGS TS Phan Bảo Ngọc: Lý do chính các nhà khoa học tin rằng có sự sống ngoài trái đất là vì vũ trụ có hàng tỉ thiên hà, mỗi thiên hà có hàng tỷ ngôi sao, mỗi ngôi sao lại có hành tinh quay xung quanh nó. Do đó, khả năng có sự sống ngoài Hệ mặt trời là rất cao.

* Cả 2 vị giáo sư nghĩ sao về những hình thù kỳ lạ trên các cánh đồng lớn ờ nước ngoài. Nếu chúng là do người ngoài hành tinh vẽ vậy họ muốn nói với chúng ta đều gì qua những bức hình đó? (Trần Minh Thùy, 21 tuổi, tmtsami@...)

- PGS TS Phan Bảo Ngọc: Tôi cho rằng đó chỉ là tác phẩm của con người. Cho tới nay không có bất cứ bằng chứng tin cậy nào cho thấy có tín hiệu của sinh vật ngoài trái đất.

* Cho dù các nhà khoa học có thể tìm thấy trên một hành tinh có nước và những yếu tố thích hợp với sự sống như của trái đất nhưng bằng cách nào có thể xác minh xem trên đó có sự sống hay không khi chúng cách trái đất quá xa? (Nguyễn Thanh Tùng, 21 tuổi, thanhtungnguyen121@...)

- PGS TS Phan Bảo Ngọc: Với kỹ thuật ngày càng tiến bộ, chúng ta sẽ có thể quan sát phổ của các phân tử từ các hành tinh để xem chúng có mầm sống hay không, ví dụ, sự hiện diện của các phân tử hữu cơ.

* Giả sử có sinh vật nào đó tồn tại trên sao Hỏa thì hẳn nó sẽ phải thích nghi với điều kiện trên đó. Nhưng người ta lại tìm kiếm sự sống ngoài trái đất bằng những dấu hiệu của sự sống trên trái đất như oxi, nhiệt độ thích hợp, nước... Liệu như vậy có hợp lý không?(Trần Thanh Quang, 19 tuổi, Quangtt89@...)

- PGS TS Phan Bảo Ngọc: Các nhà khoa học khi tìm kiếm sự sống ngoài hệ mặt trời thì cần dựa vào các tiêu chí khoa học được xác định rõ ràng. Chúng ta không thể đi tìm nhưng không biết tìm cái gì và tìm như thế nào. Do đó, trái đất là một tham chiếu tốt về một hành tinh có sự sống và vì vậy các nhà khoa học dùng các điều kiện có sự sống ở trái đất để nghiên cứu sự sống ở các hành tinh khác. Vậy nên câu trả lời là hoàn toàn hợp lý.

* Sự sống và các sinh vật trên trái đất cần nước. Nước đã tạo nên sự sống ở trái đất nhưng ở một hành tinh nào đó lại là một loại chất lỏng nào khác không? Nếu có thì tại sao ta chỉ tìm hành tinh chứa nước thôi? (Nguyễn Văn Đại, 26 tuổi, daigiadaimoithoidai@...)

- PGS TS Phan Bảo Ngọc: Chúng ta có thể đưa ra nhiều giả thuyết về dạng sống nhưng mọi giả thuyết đều cần có nền tảng khoa học và được chứng minh bằng thực nghiệm.

Cho tới nay các nhà khoa học cho rằng, nước rất quan trọng cho sự sống hình thành. Chưa có cơ sở khoa học hay bằng chứng nào cho thấy một loại chất lỏng khác có thể tạo ra một hình thức sống khác với chúng ta. Nhưng chúng ta vẫn có thể tưởng tượng và làm những bộ phim viễn tưởng về các nền văn minh khác hẳn với chúng ta.

* PGS có thể cho biết từ phát hiện của ông về việc giải phóng phân tử CO của sao lùn nâu đến nay, các nhà khoa học đã thống nhất được quan điểm về nguyên nhân hình thành sao lùn nâu hay chưa? Nguồn gốc quá trình hình thành sao lùn nâu là gì?(Le An Thi, 40 tuổi, leanthi74@...)

- PGS TS Phan Bảo Ngọc: Phát hiện này của chúng tôi là một bằng chứng mạnh chứng minh sao lùn nâu và có thể các hành tinh có khối lượng lớn xấp xỉ sao lùn nâu hình thành như các sao thông thường (như mặt trời). Cho đến nay các nhà khoa học đa số cho rằng sao lùn nâu hình thành giống sao thông thường nhưng vẫn chưa hiểu rõ cụ thể các quá trình vật lý diễn ra như thế nào. Chúng tôi đang nghiên cứu quá trình vật lý này ở các giai đoạn sớm hơn của sự hình thành sao lùn nâu để có câu trả lời.

* Điều kiện cơ vật chất tại Việt Nam hiện có đủ để ông nghiên cứu thiên văn không? Có bao giờ ông thấy hối tiếc về quyết định trở về Việt Nam làm việc? Theo ông, làm sao để giới trẻ đam mê, đi theo con đường nghiên cứu vật lý nói riêng và khoa học cơ bản nói chung? (Tiểu Ngọc, 29 tuổi, tieungoclang@...)

- PGS TS Phan Bảo Ngọc: Cho đến nay, tôi chưa có cảm giác hối tiếc khi về Việt Nam làm việc. Điều kiện làm việc ở đất nước ta hiển nhiên là khó khăn hơn, với tôi trở về làm việc và xây dựng ngành Thiên văn Vật lý ở Việt Nam còn là trách nhiệm.

Phóng to

PGS TS Phan Bảo Ngọc trả lời câu hỏi của bạn đọc - Ảnh: Trường Đăng

Để giới trẻ đam mê khoa học, tôi nghĩ cần tạo môi trường khoa học trong nhà trường từ bé và cả ngoài xã hội. Còn để đi theo, sống với đam mê thì cần các chính sách vĩ mô của nhà nước, xác định rõ khoa học và công nghệ là con đường đi lên của đất nước.

* Các nhà khoa học hay tìm một hành tinh giống trái đất, tức phải có nước, có không khí mới có sự sống. Xin giáo sư cho biết ngài có nghĩ rằng có một "sự sống" khác không giống như chúng ta không? Tức là họ không cần phải có nước hay không khí mà vẫn "sống" và phát triển? (Trương Văn Thuận., 60 tuổi, truongthuan19@...)

- GS Mayor: Khó có thể tưởng tượng ra sự sống nào thiếu 2 thứ này, nước là chất xúc tác để tạo điều kiện cho sự sống. Sự sống có đặc tính truyền những chuỗi phân tử từ thế hệ này sang thế hệ khác trong điều kiện nhiệt độ từ 0 dộ đến 100 độ, nên khoảng nhiệt độ tồn tại sự sống rất nhỏ. Nguyên tử carbon có thể hình thành ra nhiều loại phân tử có cấu trúc dài nên carbon là nguyên tố quan trọng nói lên sự sống, trước khi mơ đến sự sống khác biệt thì nên nghiên cứu thật kỹ những sự sống có các yếu tố này.

* Tỉ lệ các hành tinh có điều kiện giống trái đất và có khả năng có sự sống là khoảng bao nhiêu? (Lê Vũ Sơn, 12 tuổi, levuson02)

- GS Mayor: Trong số khoảng 2000 hành tinh đã tìm ra thì có khoảng 10 hành tinh nằm trong vùng có thể có điều kiện sự sống, trong đó có vài hành tinh có kích thước tương tự trái đất, còn một vài thì kích thước lớn hơn nhưng trong hội nghị này chúng tôi thấy chỉ có 2 hành tinh có thể có sự sống.

* Thưa giáo sư, lĩnh vực của giáo sư cần rất nhiều đam mê. Vậy đâu là nguồn cảm hứng lớn nhất của ông? Lúc nhỏ giáo sư có đam mê tiểu thuyết của Jules Vernes không? (Dao Nguyen Khanh, 27 tuổi, khanhdaonguyen@...)

- GS Mayor: Tôi đã đọc vài cuốn truyện của Jules, nhưng lúc còn nhỏ tôi thích rất nhiều ngành khoa học khác, vào thời điểm đó tôi có thể hài lòng nếu làm bất cứ ngành khoa học nào. Tôi có thể chia sẻ với các bạn là bất cứ ngành khoa học nào cũng rất hấp dẫn chứ không chỉ là ngành khoa học giả tưởng.

* Kính chào thầy, được biết thầy có rất nhiều công trình nghiên cứu về các sao lùn nâu/sao khối lượng thấp trong vũ trụ, nhưng theo em biết dạng sao này chiếm đa số trong vũ trụ nhưng lại khó quan sát hơn các ngôi sao nóng sáng khác (vì nhỏ hơn, nhiệt độ thấp hơn), vậy thì cách nào chúng ta có thể quan sát được các sao dạng này một cách cặn kẽ, mong thầy giới thiệu sơ bộ các nguyên lý cơ bản của phương pháp "Maximum Reduced Proper Motion", nếu em muốn tìm hiểu kỹ hơn về phương pháp này thì những nguồn tài liệu nào là cần thiết? (Võ Đình Phương, HAAC)

- PGS TS Phan Bảo Ngọc: Sao lùn nâu đúng là có nhiệt độ rất thấp, sao lùn nâu có nhiệt độ thấp nhất hiện nay được phát hiện, cỡ nhiệt độ cơ thể người, tức cỡ 370C, nên rất khó quan sát. Tuy nhiên, với kỹ thuật hiện nay các nhà khoa học đã có thể quan sát và nghiên cứu các tính chất vật lý của sao lùn nâu khá chi tiết, nhất là khí quyển của chúng ở các bước sóng hồng ngoại. Phương pháp mà em hỏi có tên tiếng Việt là “Chuyển động riêng rút gọn cực đại” nhằm phát hiện sao lùn nâu bằng cách loại bỏ sao khổng lồ đỏ thường bị lẫn lộn với sao lùn nâu khi chọn mẫu nghiên cứu. Phương pháp này dựa trên sự khác biệt về độ sáng và chuyển động riêng của hai loại sao này. Để hiểu rõ phương pháp hơn, em có thể xem thêm bài báo chuyên ngành do thầy và các cộng sự công bố tại các địa chỉ web sau:

http://adsabs.harvard.edu/abs/2003A%26A...401..959Phttp://adsabs.harvard.edu/abs/2008MNRAS.383..831P

* Thầy đã từng nghiên cứu tại nhiều nơi có nền thiên văn tiên tiến và quay trở về VN nghiên cứu, xin thầy cho biết ở những nước mà thiên văn còn khá mới mẻ thì làm thế nào để có thể phát triển bộ môn khoa học lý thú này? Với những ai đam mê thiên văn ở VN, ngoại trừ tham gia sinh hoạt tại các câu lạc bộ nghiệp dư trong nước để tăng hiểu biết về các kiến thức thiên văn phổ thông, trau dồi toán lý và ngoại ngữ, những kỹ năng nào là cần thiết cho việc theo học thiên văn nếu có điều kiện du học và những chủ đề- hướng nghiên cứu nào về thiên văn là đáng chú ý hiện nay? (Nguyễn Tấn Vũ)

- PGS TS Phan Bảo Ngọc: Ở các nước tiên tiến, thiên văn vật lý được phổ cập cho cả trẻ em. Các chương trình giảng dạy được đưa vào trường học. Do đó, kiến thức thiên văn của người dân ở các nước phát triển rất tốt.

Nghiên cứu thiên văn vật lý đòi hỏi có kiến thức tốt về vật lý, toán, hóa học và kỹ năng lập trình máy tính. Tiếng Anh là công cụ rất cần thiết để đọc tài liệu, trao đổi và công bố kết quả nghiên cứu.

Thiên văn vật lý có rất nhiều hướng nghiên cứu bởi chúng ta đang nghiên cứu cả…vũ trụ. Một số hướng đáng chú ý gần đây như nghiên cứu nguồn gốc vũ trụ, săn tìm hành tinh kiểu trái đất, sự hình thành các hành tinh, các ngôi sao, thiên hà…

* Hiện nay các nhà khoa học, trong đó có thầy có thể xác định được số lượng và mật độ của các sao lùn nâu trong thiên hà, vậy xin thầy cho biết ý nghĩa của việc này, bởi các sao lùn nâu thường nhỏ hơn các ngôi sao khác rất nhiều và kém sáng hơn. Và liệu có thể tồn tại 1 trái đất nào khác trong những ngôi sao dạng này hay không? (Trần Thái Sơn)

- PGS TS Phan Bảo Ngọc: Việc xác định mật độ sao lùn nâu giúp chúng ta biết được các đặc tính thông kê của loại sao này. Các nhà khoa học cho rằng, xung quanh các sao lùn đỏ, các sao lùn nâu rất thuận lợi cho việc hình thành các hành tinh kiểu trái đất. Do đó, việc săn tìm các hành tinh xung quanh các sao lùn nâu có ý nghĩa quan trọng trong việc săn tìm sự sống ngoài trái đất.

* Được biết lĩnh vực nghiên cứu yêu thích của thầy là astrometry, photometry và spectroscopy của các sao lùn nâu hay các sao khối lượng thấp (low-mass), vậy theo em được biết dự án GAIA được tiến hành liệu các mục tiêu quan sát có hướng tới nghiên cứu các dạng sao này một cách chi tiết hơn nữa hay không? (Trần Huỳnh Thuỳ Trang)

- PGS TS Phan Bảo Ngọc: GAIA là một vệ tinh của Châu Âu có độ chính xác rất cao và có thể phát hiện các lùn nâu siêu lạnh cận hành tinh và phát hiện các hành tinh quay xung quanh các sao lùn nâu.

* Tôi xin đặt câu hỏi nếu quan sát vũ trụ bằng mắt thường ở bên ngoài bầu khí quyển của trái đất thì thấy gì? Thấy thế nào? (Nguyễn Minh Dũng, 45 tuổi, minhdung092@...)

- Cả hai GS trả lời: Chúng ta có trả lời từ các nhà du hành vũ trụ rằng, chúng ta sẽ thấy một không gian rất tối, và các ngôi sao sáng lấp lánh của dải ngân hà.

* Kính hỏi PGS Phan Bảo Ngọc, xin tiến sĩ giải thích sao lùn nâu là gì? Nguyên nhân tạo ra sao lùn nâu? Việc nguyên cứu sao lùn nâu sẽ có những ý nghĩa gì? (Đỗ Xuân Sang, 34 tuổi, sangdx@...)

- PGS TS Phan Bảo Ngọc: Sao lùn nâu là loại sao có khối lượng rất nhỏ, nằm trong khoảng từ 13 đến 75 lần khối lượng mộc tinh. Nghĩa là nếu xét về khối lượng, chúng nằm giữa hành tinh và các sao có khối lượng thấp như sao lùn đỏ hay mặt trời. Ở sao lùn nâu, không xảy ra phản ứng đốt cháy hydro như ở mặt trời. Chúng lại khác với hành tinh vì ở sao lùn nâu có phản ứng đốt cháy deuterium, còn ở hành tinh không có bất cứ phản ứng hạt nhân nào.

Hiện nay các nhà khoa học cho rằng sự phân mảnh của một đám mây phân tử khổng lồ tạo ra sao lùn nâu, tuy nhiên người ta vẫn chưa hiểu rõ quá trình cụ thể xảy ra như thế nào.

Việc nghiên cứu sao lùn nâu giúp chúng ta hiểu rõ các quá trình vật lý xảy ra ở nhiệt độ thấp, đồng thời nghiên cứu sao lùn nâu còn giúp chúng ta biết thêm về nguồn gốc của hành tinh.

* Thưa hai vị GS, việc tìm hiểu sự sống ngoài trái đất lẫn tìm hiểu vũ trụ liệu có đi vào ngõ cụt không khi thông tin hành tinh mới nhất chúng ta phát hiện cách trái đất 500 năm ánh sáng. Đi về 1000 năm. Trong khi đó, tốc độ phi thuyền bay nhanh nhất của chúng ta hiện nay khoảng 50km/giây. Tôi tự tính với tốc độ này, phi thuyền của chúng ta hôm nay đi về mất 6.000.000 năm (sáu triệu năm)? (Bình Trị Thiên, 30 tuổi, binhtrithien@...)

- PGS TS Phan Bảo Ngọc: Chúng ta săn tìm sự sống ngoài hệ mặt trời không phải bằng cách đến trực tiếp đó để nhìn ngó mà chúng ta quan sát từ xa. Ví dụ chúng ta quan sát phổ từ các hành tinh đó, thông qua việc phân tích quang phổ chúng ta có thể biết sự hiện diện của nước hay các phân tử hữu cơ ở hành tinh đó hay không.

* Thưa GS Michel Mayor, GS có nghĩ rằng, lịch sử của vũ trụ chúng ta đã diễn ra theo một kịch bản rất khác so với lịch sử hiểu biết của chúng ta về vũ trụ? (Lê Văn Tùng, 32 tuổi, levantung@...)

- GS Mayor: Trong lịch sử phát triển của loài người có rất nhiều cái nhìn về lịch sử phát triển của vũ trụ. Tuy nhiên vũ trụ học hiện đại rất tuyệt vời với những thiết bị hiện đại, nhờ đó ta có thể quan sát được những thiên hà ở rất xa, thậm chí quan sát được cả những vật chất trước khi hình thành nên những thiên hà đó. Cho nên với những thiết bị hiện đại và những số liệu ta quan sát được thì cái nhìn hiện nay về vũ trụ rất đáng tin cậy.

* Khi trái đất mới hình thành trong một triệu năm đầu, mặt trăng gần nó hơn 10 lần so với bây giờ, điều gì đã khiến mặt trăng bị đẩy ra xa trái đất? (Thien Ngan, 14 tuổi, thienngan99@...)

- GS Mayor: Chúng ta biết trái đất và mặt trăng là một hệ tương tác với nhau (ta có thể thấy rõ bằng hiện tượng thuỷ triều). Trái đất và mặt trăng chuyển động quanh nhau thì làm mất năng lượng của nhau đi nên hệ quả là làm cho khoảng cách giữa trái đất và mặt trăng ngày một tăng khoảng vài cm mỗi năm và được đo chính xác bằng lazer.

* Có bao nhiêu vũ trụ? Vũ trụ có hình gì? Có khi nào đang tồn tại một vũ trụ hàng xóm với ta và nơi đó có rất nhiều hành tinh sống như trái đất? (Phạm Kế Kiên, 20 tuổi, kekien1994@...)

- GS Mayor: Định nghĩa vũ trụ là khoảng cách lớn nhất mà chúng ta có thể quan sát được (khoảng 13,7 tỷ năm ánh sáng) nên không có cách nào để biết thông tin ở một khoảng cách xa hơn. Nếu có sự tồn tại của vũ trụ nào khác thì không có thể có cách nào có thông tin từ các vũ trụ đó. Có nhiều nhà khoa học đưa ra mô hình về tồn tại vũ trụ khác tuy nhiên đây chỉ là lý thuyết vì chưa có bằng chứng nào về vũ trụ khác, do đó xác suất để có con người ở vũ trụ khác là không thể.

* Xin giáo sư cho biết bằng cách nào mà con người có thể đo được khoảng cách của các vì sao ở rất xa hành tinh của chúng ta? (Hoàng Thao, 18 tuổi, thao0807@...)

- GS Mayor: Có một cách người ta gọi là phương pháp thị sai để quan sát các ngôi sao gần. Ở các mùa khác nhau thì dường như vị trí của ngôi sao thay đổi so với các ngôi sao nền ở phía sau, thuần túy dùng hình học thì ta có thể xác định khoảng cách ngôi sao này, đây là cách rất cổ điển và dễ dàng, chính xác.

Trước đây, chúng ta dã dùng phương pháp này để xác định hàng ngàn ngôi sao và bây giờ ta tiếp tục dùng phương pháp thị sai kết hợp với các vệ tinh quan sát. Có thể có hàng tỉ ngôi sao được đo trực tiếp bằng phương pháp này và người ta dùng kết quả đo của phương pháp này để hiệu chỉnh các phương pháp khác và dùng các phương pháp khác để đo tiếp các ngôi sao khác.

* Khi một quốc gia mà nền giáo dục không đưa thiên văn học vào giáo dục phổ thông, sẽ gây ra hậu quả là dân bị "mù thiên văn" và hệ lụy của nó là làm cho một bộ phận người dân bị rối loạn bởi các tệ nạn mê tín dị đoan do các thầy bói, thầy cúng đã bịa ra các ngôi sao chiếu mệnh. Từ đó để móc túi người cuồng tín phải cúng tế giải hạn, hiện tượng này đang diễn ra ở Việt Nam. Xin giáo sư phân tích các vì sao thiên văn và các vì sao của thầy bói, thầy cúng khác nhau như thế nào? (tranngochung, 75 tuổi, hungcalisto123@...)

- GS. Mayor: Tôi cho rằng cần phải giảng dạy thiên văn trong nhà trường. Việc giảng dạy thiên văn cho trẻ em khá dễ dàng bằng cách chỉ lên bầu trời và bắt đầu bằng câu hỏi: Đấy là gì? Cần cho trẻ em làm quen với khoa học. Tôi không có ý kiến gì về sự khác nhau giữa hai loại "sao" này.

* Bằng cách nào chúng ta chụp ảnh được các hành tinh cách xa chúng ta hàng ngàn năm ánh sáng? Và làm sao biết được điều đó? (Nguyễn Đình Sơn, 56 tuổi, sonnd.cd@...)

- GS Mayor: Với câu hỏi của bạn và nhiều câu hỏi khác về cách đi tìm hành tinh ngoài hệ mặt trời và các cách xác định chúng, tôi xin trả lời chung như sau.

Hiện nay có một số phương pháp để xác định các hành tinh ngoài hệ mặt trời là: đo vận tốc xuyên tâm bằng hiệu ứng doppler, phương pháp phát hiện bằng sự băng qua của hành tinh và phương pháp quan sát chuyển động riêng trên nền trời của ngôi sao đó. Đến nay đã tìm thấy 2.000 hành tinh ngoài hệ mặt trời.

* Tôi muốn hỏi 1: Ngay trong chính hệ mặt trời của chúng ta có hành tinh nào (mặt trăng của các hành tinh) có thể tồn tại sự sống? 2. Trong dải ngân hà của chúng ta ước có khoảng bao nhiêu hành tinh có thể nuôi dưỡng sự sống. 3. Với tốc độ phát triển của khoa học hiện nay đến bao giờ loài người mới đến được hành tinh ngoài hệ mặt trời? (Đinh Thanh Toàn, 35 tuổi, dthanhtoan1980@...)

- GS Mayor: Cho đến ngày nay ngoài trái đất chúng ta chưa thấy bằng chứng nào cho thấy sự tồn tại của sinh vật sống ở các hành tinh trong hệ mặt trời, mặc dù có thể có dấu hiệu của sinh vật trên sao hỏa trước đây nhưng dấu hiệu này không chắc chắn.

Chúng ta đã khám phá ra có sự tồn tại của nước trên vệ tinh Europa của sao mộc thì có thể có sự tồn tại của vi sinh vật trên đó nhưng ta chưa tìm thấy bằng chứng của các sinh vật trên các hành tinh ngoài trái đất, nhưng có thể các thế hệ sau của chúng ta có thể tìm được.

Chúng ta phải chính xác về câu hỏi này vì các hỏa tinh, diêm vương tinh… không có điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của sự sống vì ở quá xa và quá lạnh.

Liên quan đến câu hỏi liệu có bao nhiêu hành tinh trong dải ngân hà có sự sống, ta có thể thấy trong dải ngân hà có hàng trăm tỉ ngôi sao nhưng xác suất có những ngôi sao có sự sống lại rất nhỏ, nên không ai có thể trả lời là liệu có hành tinh nào có sự sống hay không. Cách duy nhất trả lời là phải quan sát hành tinh có xác suất có sự sống đó.

Cho đến nay tôi chưa tưởng tượng ra cách nào đi đến các hành tinh ngoài hệ mặt trời vì con ngươi chỉ đi xa nhất chỉ là đến mặt trăng là một hành tinh ở trong hệ mặt trời thì đã mất vài ngày, khoảng cách đến hành tinh ngoài hệ mặt trời gần nhất cũng phải gấp vài tỉ lần. Nhưng với những người lạc quan cho rằng có thể gia tốc các tên lửa hiện nay nhưng sẽ phải mất lượng năng lượng rất lớn nên tôi chưa thể thấy cách nào có thể đưa con người đến những hành tinh ngoài hệ mặt trời dù là gần nhất.

* Tại sao trong vũ trụ này, cho đến nay mới chỉ thấy trái đất là hành tinh có sự sống? Ngoài hệ mặt trời ra còn nhiều hệ hành tinh khác nữa, thế các hệ hành tinh đó có kết nối với hệ mặt trời và nhận nguồn năng lượng từ nó hay không? Xin cho hỏi các điều kiện cơ bản cho một hành tinh có sự sống là gì, và chẳng lẽ, các hành tinh không có sự sống vẫn mãi mãi là những hành tinh chết hay sao? (Tran Xuan Hoang, 29 tuổi, islovestory0@...)

- PGS TS Phan Bảo Ngọc: Việc chưa phát hiện ra hành tinh kiểu như trái đất là do giới hạn về độ nhạy của các kính viễn vọng. Trong thời gian tới, chúng ta có thể phát hiện nhiều hơn hành tinh kiểu trái đất. Mới đây, kính viễn vọng không gian Kepler đã phát hiện hành tinh kiểu trái đất có tên Kepler 186f nằm trong vùng thuận lợi cho sự sống hình thành và phát triển. Nhiệm vụ tiếp theo của các nhà khoa học là quan sát phát hiện các tín hiệu của sự sống trên hành tinh này.

* Chúng ta đang cố gắng tìm hiểu về vũ trụ và tìm khả năng có thể sống ngoài trái đất, cũng như việc di cư ra khỏi trái đất. Nhưng tại sao chúng ta không cải thiện sa mạc Sahara, tôi nghĩ nơi đây chứa nhiều tiềm năng và khả năng con người chúng ta dễ thực hiện hơn rất nhiều. (Huỳnh Trường An, 30 tuổi, dongthanhhocmon@...)

- PGS TS Phan Bảo Ngọc: Chúng ta tìm kiếm hành tinh ngoài hệ mặt trời không phải để…di cư lên đó ở. Chúng ta đang tìm kiếm câu trả lời cho một trong những câu hỏi lớn nhất của loài người đó là có sự sống và có nền văn minh ngoài trái đất hay không.

Hành tinh giống trái đất nhất mới phát hiện là Kepler 186f cũng cách chúng ta 500 năm ánh sáng, tức nếu đi với vận tốc ánh sáng cũng mất…500 năm. Do đó, di cư lên đó ở là điều không thể với trình độ khoa học kỹ thuật hiện tại. Tôi đồng ý với bạn là chúng ta không chỉ phải nghĩ cách cải thiện các nơi khô cằn để sống mà còn biết giữ gìn, không phá hủy môi trường nơi chúng ta đang sống.

Các hành tinh quay xung quanh các ngôi sao mẹ thì nhận năng lượng từ ngôi sao đó. Để có sự sống như ở trái đất của chúng ta, nhiệt độ không quá lạnh hay quá nóng, nước lúc đó tồn tại ở thể lỏng, đây là điều kiện cần có cho sự sống hình thành và phát triển.

Đúng vậy, nhưng hành tinh không có sự sống có thể coi là hành tinh chết. Tuy nhiên, nếu có sự thay đổi quỹ đạo của hành tinh này, ví dụ do va chạm lớn xảy ra dù rất hiếm, dẫn đến sự di chuyển của các hành tinh này vào vùng thuận lợi cho sự sống thì có thể sẽ xuất hiện sự sống trên các hành tinh này.