Hãy tưởng tượng khi bạn đi tới một công viên giải trí cùng với gia đình của mình và bạn nhờ một nhân viên tại đó chụp một bức ảnh cho cả nhóm. Thình lình, một người nổi tiếng đi ngang qua chỗ bạn đứng và vẫy tay trước ống kính, chiếm hết trọng tâm của bức ảnh. Đáng ngạc nhiên là khái niệm “photobomb” này cũng có liên quan tới việc các nhà thiên văn đang tìm kiếm các hành tinh có sự sống.
Theo một nghiên cứu mới của NASA, khi các nhà khoa học hướng kính thiên văn vào một ngoại hành tinh nào đó để quan sát thì ánh sáng mà chiếc kính này thu được có thể bị “ô nhiễm” bởi ánh sáng từ các hành tinh khác trong cùng một hệ sao. Nghiên cứu được công bố trên The Astrophysical Journal Letters (một loại tạp chí chuyên ngành về Vật lý thiên văn) vào ngày 11 tháng 8 này đã mô hình hóa cách mà hiệu ứng “photobomb” tác động tới một kính thiên văn không gian tiên tiến được thiết kế để quan sát các ngoại hành tinh có sự sống. Đồng thời, nghiên cứu này cũng đã đề xuất những giải pháp tiềm năng để vượt qua thách thức này.
Tiến sĩ Prabal Saxena - một nhà khoa học tại Trung tâm Chuyến bay Không gian Goddard (GSFC) của NASA tại thành phố Greenbelt thuộc bang Maryland (Mỹ) đồng thời cũng là người dẫn đầu nghiên cứu này, giải thích: “Nếu bạn đang ở một nơi rất xa (so với Hệ Mặt Trời) có tầm nhìn thuận lợi và bạn nhìn thấy Trái Đất đang nằm gần Sao Hỏa hoặc Sao Kim thì tùy thuộc vào thời điểm bạn quan sát chúng mà rất có thể bạn sẽ cho rằng cả hai thiên thể này là một.”
Tiến sĩ Saxena đã sử dụng Hệ Mặt Trời của chính chúng ta như một ví dụ tương tự để giải thích cho hiệu ứng photobomb này.
Tiến sĩ Saxena cho biết: “Chẳng hạn, tùy thuộc vào vị trí quan sát mà chúng ta có thể nhầm lẫn một ngoại hành tinh như Trái Đất là Sao Kim khi nó nằm khuất trong ánh sáng của Sao Kim”. Sao Kim – người bạn hàng xóm của Trái Đất thường được cho là nơi không tồn tại sự sống khi mà nhiệt độ bề mặt của nó nóng tới nỗi có thể làm tan chảy chì. Vì vậy, chính sự nhầm lẫn này có thể khiến các nhà khoa học bỏ qua một hành tinh tiềm năng có thể sinh sống được.
Các nhà thiên văn đang sử dụng kính thiên văn phân tích ánh sáng từ các thế giới xa xôi để thu thập thông tin để biết xem liệu các thế giới đó có thể hỗ trợ cho sự sống phát triển hay không. Một năm ánh sáng - khoảng cách ánh sáng truyền đi trong một năm là xấp xỉ 6 nghìn tỷ dặm (hơn 9 nghìn tỷ km) và có khoảng 30 ngôi sao tương tự như Mặt Trời của chúng ta nằm trong bán kính khoảng 30 năm ánh sáng tính từ Hệ Mặt Trời.
Hiện tượng photobomb - trong đó ánh sáng thu được từ một hành tinh được quan sát bị ô nhiễm bởi ánh sáng từ các hành tinh khác trong cùng một hệ sao - bắt nguồn từ PSF (viết tắt của cụm từ point-spread function) của hành tinh mục tiêu. PSF là một loại hình ảnh được tạo ra do sự nhiễu xạ ánh sáng (sự bẻ cong hoặc lan truyền của sóng ánh sáng quanh một khe hẹp) tới từ một nguồn và có kích thước lớn hơn nguồn của một vật thể nào đó ở rất xa (chẳng hạn như một ngoại hành tinh). Kích thước PSF của một vật thể phụ thuộc vào kích thước của khẩu độ kính thiên văn (vùng thu ánh sáng) và bước sóng tại thời điểm mà quan sát được thực hiện. Đối với các ngoại hành tinh chuyển động quanh một ngôi sao ở xa thì một hình ảnh PSF có thể phân giải theo cách mà 2 hành tinh lân cận hoặc một hành tinh và một vệ tinh của nó dường như có thể bị nhầm lẫn thành một.
Nếu thực sự đúng như vậy thì dữ liệu mà các nhà khoa học có thể thu thập được về một vật thể tương tự Trái Đất sẽ bị sai lệch hoặc bị ảnh hưởng bởi bất kỳ đối tượng nào mà gây ra hiệu ứng photobomb đối với hành tinh đang được nhắm tới, điều này có thể làm phức tạp hoặc cản trở hoàn toàn việc phát hiện và xác nhận một ngoại hành tinh tương tự Trái Đất - một hành tinh có tiềm năng cho sự sống như Trái Đất nằm ngoài Hệ Mặt Trời của chúng ta.
Tiến sĩ Saxena đã thử nghiệm một kịch bản tương tự, trong đó các nhà thiên văn ở thế giới khác sẽ sử dụng một kính thiên văn tương tự như được đề xuất trong Khảo sát Thập kỷ về Vật lý thiên văn 2020 (Khảo sát này là một cuộc phê duyệt lại các tài liệu về thiên văn và vật lý thiên văn do Hội đồng nghiên cứu của Viện Khoa học Quốc gia Mỹ thực hiện khoảng 10 năm một lần) để quan sát Trái Đất từ một nơi cách chúng ta hơn 30 năm ánh sáng. Saxena cho biết: “Chúng tôi thấy rằng một kính thiên văn như vậy đôi khi có thể nhìn thấy những ngoại hành tinh tiềm năng như Trái Đất ngoài phạm vi 30 năm ánh sáng hòa lẫn với các hành tinh khác trong hệ của chúng, bao gồm cả những hành tinh nằm ngoài vùng sống được cùng một loạt các bước sóng khác nhau được quan tâm”.
Vùng sống được là khu vực xung quanh một ngôi sao nơi lượng bức xạ mà hành tinh nhận được từ sao này có thể cho phép nước tồn tại ở dạng lỏng trên bề mặt - yêu cầu tối thiểu cho phép sự sống tồn tại.
Có nhiều cách để khắc phục tình trạng photobomb này. Đầu tiên là chúng ta có thể phát triển các phương pháp xử lý dữ liệu mới được thu thập bởi kính thiên văn để làm giảm thiểu việc photobomb sẽ làm sai lệch kết quả nghiên cứu. Một phương pháp khác là nghiên cứu các hệ sao theo thời gian để tránh khả năng là các hành tinh có quỹ đạo gần nhau sẽ xuất hiện trong các PSF của nhau. Ngoài ra, nghiên cứu của Tiến sĩ Saxena cũng thảo luận về cách sử dụng các quan sát từ nhiều kính thiên văn khác nhau hoặc tăng kích thước của kính thiên văn để có thể làm giảm hiệu ứng photobomb ở các khoảng cách tương tự.
Hồng Anh
Theo phys.org
