Nhà khoa học vũ trụ hàng đầu hé lộ lý do chưa phát hiện người ngoài hành tinh

Xét đến số lượng hành tinh có khả năng tồn tại sự sống, sự phong phú của các nguyên tố hóa học cấu thành sự sống và tuổi đời khổng lồ của vũ trụ, nhiều nhà nghiên cứu cho rằng khả năng sự sống xuất hiện ở nơi khác là hoàn toàn đáng cân nhắc. Tuy nhiên, cho đến nay, con người vẫn chưa tìm thấy bằng chứng xác thực về người ngoài hành tinh.

Con người vẫn chưa tìm thấy bằng chứng xác thực về người ngoài hành tinh, một phần nguyên nhân đến từ những giới hạn của công nghệ và thời gian nghiên cứu. Ảnh: Skyatnightmagazine

Dù vậy, chương trình tìm kiếm trí thông minh ngoài Trái Đất (SETI) vẫn tiếp tục phát triển, thu hút sự quan tâm của giới khoa học lẫn công chúng.

Trong lĩnh vực này, Viện SETI là một trong những tổ chức đi đầu, tập hợp các nhà khoa học thuộc nhiều chuyên ngành để nghiên cứu nguồn gốc và khả năng tồn tại của sự sống trong vũ trụ.

Một trong những nhà nghiên cứu đang trực tiếp tham gia cuộc tìm kiếm là Tiến sĩ Vishal Gajjar. Công việc của ông tập trung vào phát hiện các tín hiệu có thể bắt nguồn từ công nghệ của những nền văn minh ngoài hành tinh, thông qua quá trình quan sát trên phạm vi rộng khắp Dải Ngân Hà.

Tín hiệu công nghệ có thể tiết lộ người ngoài hành tinh như thế nào?

Theo Tiến sĩ Vishal Gajjar, mục tiêu nghiên cứu của ông là tìm kiếm những dấu hiệu công nghệ, hay còn gọi là technosignature.

Đây là những dấu vết có thể cho thấy sự hiện diện của một dạng sống đã phát triển công nghệ tiên tiến.

Ông cho biết việc tìm kiếm dấu hiệu công nghệ không tách biệt với quá trình tìm kiếm sự sống sinh học, mà có thể được xem là bước mở rộng của hoạt động nghiên cứu này.

Nếu việc tìm kiếm sự sống đơn giản có thể bắt đầu từ các địa điểm gần Trái Đất trong Hệ Mặt Trời, thì việc tìm kiếm những nền văn minh phát triển hơn cho phép các nhà khoa học khảo sát một vùng không gian rộng lớn hơn nhiều.

Một trong những dấu hiệu đáng chú ý là tín hiệu có dải tần cực hẹp, tương tự một âm đơn với tần số xác định.

Theo hiểu biết hiện nay, các nhà khoa học chưa biết đến những quá trình tự nhiên thông thường nào có thể tạo ra loại tín hiệu đặc biệt như vậy.

Nếu phát hiện một tín hiệu đáp ứng các đặc điểm này, giới nghiên cứu có thể xem xét khả năng nó được tạo ra bởi một nền văn minh có công nghệ tiên tiến.

Tuy nhiên, đây chưa phải bằng chứng đủ để khẳng định tín hiệu đến từ người ngoài hành tinh.

Các nhà khoa học vẫn phải kiểm tra và loại trừ những nguồn phát tự nhiên hoặc nhiễu sóng do con người tạo ra.

Ngoài tín hiệu có tần số hẹp, một số dạng dấu hiệu khác cũng được quan tâm, chẳng hạn tín hiệu vô tuyến phát ra theo những nhịp hoặc mô hình có quy luật.

Nếu mang cấu trúc phù hợp, chúng có thể là dấu vết của một phương thức truyền tải thông tin.

Thách thức lớn nằm ở chỗ con người vẫn chưa thể hình dung đầy đủ những công nghệ mà một nền văn minh ngoài Trái Đất có thể sử dụng.

Nếu nền văn minh đó phát triển vượt xa nhân loại, phương thức liên lạc của họ có thể hoàn toàn khác biệt, thậm chí dựa trên những công nghệ mà khoa học hiện nay chưa biết đến.

Dẫu vậy, nếu họ sử dụng sóng vô tuyến, các nhà khoa học vẫn có thể tìm kiếm những tín hiệu có cấu trúc rõ ràng và khả năng phân biệt với nhiễu nền.

Để tìm kiếm dấu hiệu công nghệ, các nhà nghiên cứu sử dụng kính thiên văn vô tuyến nhằm quan sát những nguồn phát khác nhau trên bầu trời.

Họ khảo sát nhiều ngôi sao, nhiều khu vực trong Dải Ngân Hà và tìm kiếm những dạng tín hiệu vô tuyến có đặc điểm khác thường.

Tiến sĩ Vishal Gajjar là một nhà thiên văn học tại Viện SETI, đồng thời là nhà nghiên cứu khách mời tại Đại học California, Berkeley. Ông tập trung vào việc phát triển các thuật toán để tìm kiếm bằng chứng về sự tồn tại của các nền văn minh ngoài Trái Đất có trình độ công nghệ tiên tiến. Ảnh: Skyatnightmagazine

Viện SETI cũng vận hành hệ thống kính thiên văn riêng tại California, Mỹ, mang tên Allen Telescope Array.

Hệ thống này gồm 42 ăng-ten, mỗi ăng-ten có đường kính khoảng 6,1m, được bố trí trên một khu vực rộng khoảng 300m.

Cấu hình đó cho phép các nhà khoa học quan sát nhiều mục tiêu và thu thập dữ liệu phục vụ quá trình tìm kiếm tín hiệu có nguồn gốc chưa xác định.

Tuy nhiên, việc thu thập dữ liệu chỉ là bước đầu. Khối lượng thông tin từ các quan sát thiên văn vô tuyến rất lớn, trong khi tín hiệu cần tìm có thể yếu, xuất hiện trong thời gian ngắn hoặc bị lẫn với nhiễu.

Vì thế, khả năng xử lý dữ liệu và phát hiện những dấu hiệu ít gặp đóng vai trò quan trọng đối với thành công của chương trình SETI.

Các thành phần cấu tạo sự sống xuất hiện khắp vũ trụ

Vì sao Gajjar lạc quan về khả năng tồn tại của sự sống ngoài Trái Đất? Một trong những lý do là các nhà khoa học ngày càng tìm thấy nhiều thành phần hóa học cơ bản liên quan đến sự sống trong vũ trụ.

Ông cho biết những nghiên cứu gần đây cho thấy các nguyên liệu cấu thành sự sống không chỉ xuất hiện trên Trái Đất.

Chẳng hạn, mẫu vật thu thập từ tiểu hành tinh Bennu đã được phát hiện có chứa nhiều axit amin và các hợp chất hữu cơ quan trọng.

Một số hợp chất này có liên quan đến hóa học của sự sống, dù không đồng nghĩa với việc đã tìm thấy DNA hoàn chỉnh hay sinh vật sống trên tiểu hành tinh.

Phát hiện như vậy củng cố nhận định rằng những nguyên liệu cần thiết cho sự sống có thể hình thành và tồn tại trong nhiều môi trường ngoài Trái Đất.

Gajjar cho rằng nếu các thành phần cơ bản này phổ biến trong vũ trụ, đồng thời có vô số hành tinh giống Trái Đất nằm trong vùng có điều kiện nhiệt độ phù hợp quanh các ngôi sao, thì việc sự sống xuất hiện ở những nơi khác là một khả năng đáng kỳ vọng.

Dù vậy, một câu hỏi căn bản vẫn chưa có lời giải: sự sống trên Trái Đất hình thành ngay tại đây hay những thành phần, thậm chí các dạng sống sơ khai, đã được đưa đến từ nơi khác?

Giới khoa học hiện chưa có đủ bằng chứng để kết luận chắc chắn về nguồn gốc cuối cùng của sự sống.

Điều có thể nói là vũ trụ có nhiều môi trường và nguyên liệu tiềm năng để các quá trình hóa học phức tạp diễn ra.

Nếu những điều kiện thích hợp xuất hiện ở nhiều nơi, khả năng Trái Đất là nơi đầu tiên và duy nhất có sự sống sẽ khó được xem là điều hiển nhiên.

Vì sao nhân loại vẫn chưa phát hiện người ngoài hành tinh?

Dù khả năng tồn tại sự sống ngoài Trái Đất được nhiều nhà khoa học đánh giá là đáng quan tâm, con người vẫn chưa có bằng chứng xác nhận. Theo Gajjar, một phần nguyên nhân đến từ những giới hạn của công nghệ và thời gian nghiên cứu.

Xét trên quy mô vũ trụ, nhân loại mới chỉ bắt đầu tìm kiếm sự sống ngoài Trái Đất một cách có hệ thống trong khoảng 60 năm qua.

Khoảng thời gian này chỉ như một cái chớp mắt so với lịch sử hàng tỷ năm của vũ trụ.

Các nhà khoa học cũng chưa biết chính xác phải tìm kiếm loại tín hiệu nào.

Những phương pháp hiện tại chủ yếu tập trung vào các dạng tín hiệu mà con người có khả năng hình dung và phát hiện bằng công nghệ đang sở hữu.

Điều đó có nghĩa là một tín hiệu thực sự tồn tại vẫn có thể nằm ngoài phạm vi tìm kiếm hiện nay.

Tình hình đang dần thay đổi nhờ bộ xử lý máy tính mạnh hơn và các công cụ phân tích dữ liệu tiên tiến. Những công nghệ này cho phép giới nghiên cứu sàng lọc khối lượng dữ liệu khổng lồ, phát hiện những dấu hiệu khó nhận biết bằng phương pháp truyền thống.

Gajjar cho rằng sự im lặng của vũ trụ cho đến nay không chứng minh rằng không có sự sống ngoài kia. Nó chỉ cho thấy khả năng phát hiện sự sống của con người có thể thấp hơn kỳ vọng ban đầu.

Theo cách nhìn của ông, cái gọi là “sự im lặng vĩ đại” nên được xem là giới hạn trong chiến lược tìm kiếm của nhân loại, thay vì một quy luật cơ bản cho rằng toàn bộ vũ trụ đều im lặng.

(Theo SciTechDaily, Earthsky, Skyatnightmagazine)