Nhìn lên bầu trời vào một đêm quang đãng, tránh ánh sáng chói của đèn đường, và bạn sẽ nhìn thấy vài nghìn ngôi sao riêng lẻ bằng mắt thường. Ngay cả với một kính thiên văn nghiệp dư khiêm tốn, hàng triệu kính nữa sẽ xuất hiện trong tầm ngắm.
Vậy có bao nhiêu ngôi sao trong Vũ trụ? Đặt câu hỏi này thì dễ nhưng các nhà khoa học khó đưa ra câu trả lời công bằng!
Các ngôi sao không phân tán ngẫu nhiên trong không gian, chúng được tập hợp lại với nhau thành những nhóm rộng lớn được gọi là thiên hà. Mặt trời thuộc về một thiên hà được gọi là Dải Ngân hà. Các nhà thiên văn ước tính có khoảng 100 nghìn triệu ngôi sao chỉ trong Dải Ngân hà. Bên ngoài đó, còn có hàng triệu triệu thiên hà khác nữa!
Người ta nói rằng việc đếm các ngôi sao trong Vũ trụ cũng giống như cố gắng đếm số lượng hạt cát trên một bãi biển trên Trái đất. Chúng tôi có thể làm điều đó bằng cách đo diện tích bề mặt của bãi biển và xác định độ sâu trung bình của lớp cát.
Nếu chúng ta đếm số lượng hạt trong một khối lượng nhỏ đại diện của cát, bằng phép nhân chúng ta có thể ước tính số lượng hạt trên toàn bộ bãi biển.
Đối với Vũ trụ, các thiên hà là khối lượng đại diện nhỏ của chúng ta, và có những thứ giống như 1011 đến 1012 ngôi sao trong Thiên hà của chúng ta, và có lẽ có những thứ giống như 1011 hoặc 1012 thiên hà.
Với phép tính đơn giản này, bạn sẽ có được một cái gì đó giống như 1022 đến 1024 ngôi sao trong Vũ trụ. Đây chỉ là một con số thô, vì rõ ràng không phải tất cả các thiên hà đều giống nhau, giống như trên một bãi biển, độ sâu của cát sẽ không giống nhau ở những nơi khác nhau.
Không ai cố gắng đếm các ngôi sao riêng lẻ, thay vào đó chúng tôi đo các đại lượng tích hợp như số lượng và độ sáng của các thiên hà. Đài quan sát không gian hồng ngoại Herschel của ESA đã đóng góp quan trọng bằng cách ‘đếm’ các thiên hà trong vùng hồng ngoại, và đo độ sáng của chúng trong phạm vi này – điều chưa từng được thử trước đây.
Biết được các ngôi sao hình thành nhanh như thế nào có thể mang lại sự chắc chắn hơn cho các phép tính. Herschel cũng đã lập biểu đồ tốc độ hình thành của các ngôi sao trong suốt lịch sử vũ trụ. Nếu bạn có thể ước tính tốc độ mà các ngôi sao đã hình thành, bạn sẽ có thể ước tính có bao nhiêu ngôi sao trong Vũ trụ ngày nay.
Năm 1995, một hình ảnh từ Kính viễn vọng Không gian Hubble (HST) cho thấy sự hình thành sao đã đạt đến cực điểm vào khoảng bảy nghìn triệu năm trước. Tuy nhiên, gần đây, các nhà thiên văn đã suy nghĩ lại.
Hình ảnh Trường sâu Hubble được chụp ở bước sóng quang học và hiện có một số bằng chứng cho thấy rất nhiều sự hình thành sao ban đầu bị che khuất bởi những đám mây bụi dày. Các đám mây bụi chặn tầm nhìn của các ngôi sao và chuyển đổi ánh sáng của chúng thành bức xạ hồng ngoại, khiến chúng trở nên vô hình đối với HST. Nhưng Herschel có thể nhìn vào Vũ trụ đã bị che khuất trước đây này ở bước sóng hồng ngoại, để lộ ra nhiều ngôi sao hơn từng thấy trước đây.
Gaia sẽ sớm ra mắt, nó sẽ nghiên cứu một nghìn triệu ngôi sao trong Dải Ngân hà của chúng ta. Nó sẽ xây dựng dựa trên di sản của sứ mệnh Hipparchus, nhiệm vụ đã xác định chính xác vị trí của hơn một trăm nghìn ngôi sao với độ chính xác cao và hơn một triệu ngôi sao với độ chính xác thấp hơn.
Gaia sẽ theo dõi từng ngôi sao trong số một tỷ ngôi sao mục tiêu của nó 70 lần trong khoảng thời gian 5 năm, lập biểu đồ chính xác vị trí, khoảng cách, chuyển động và sự thay đổi độ sáng của chúng. Kết hợp lại, những phép đo này sẽ xây dựng một bức tranh chưa từng có về cấu trúc và sự tiến hóa của Thiên hà của chúng ta.
Nhờ những sứ mệnh như thế này, chúng tôi đã tiến gần hơn một bước tới việc cung cấp một ước tính đáng tin cậy hơn cho câu hỏi thường được hỏi: “Có bao nhiêu ngôi sao trong Vũ trụ?”
Nguồn tham khảo:
- http://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Herschel/How_many_stars_are_there_in_the_Universe
