Đèn hiệu laser megawatt có thể giao tiếp với người ngoài hành tinh

Một nghiên cứu mới đề xuất rằng chúng ta sớm có thể thông báo sự có mặt của mình cho các nền văn minh ngoài địa cầu bằng cách sử dụng một đèn hiệu laser cường độ cao. Các tính toán được thực hiện bởi James Clark và Kerri Cahoy tại Viện Công nghệ Massachusetts cho thấy các công nghệ hiện nay và trong tương lai gần có thể được khai thác để tạo ra ánh sáng cường độ đủ mạnh có thể phát hiện được từ xa 20.000 năm ánh sáng. Hai nhà nghiên cứu trên cũng phân tích làm thế nào chúng ta có thể phát hiện các dấu hiệu của sự sống thông minh trong các hệ sao ngoài hệ mặt trời của chúng ta.

Trong hàng thập kỉ, một số người trong cộng đồng thiên văn học đã cân nhắc xem cách nào là tốt nhất để giao tiếp với sự sống thông minh ngoài địa cầu trên các hành tinh ở xa. Từng có thời đó là một câu hỏi thuần túy hàn lâm, song ước muốn giao tiếp ấy được củng cố thêm trong thời gian gần đây bởi việc khám phá sôi nổi về số lượng lớn ngoại hành quay xung quanh các sao khác ngoài Mặt Trời của chúng ta.

Ảnh minh họa một đèn hiệu laser (Ảnh: MIT News)

Mới đây, hai ngoại hành tinh láng giềng tỏ ra đặc biệt thu hút đối với những nỗ lực như thế. Đó là Proxima Centauri b, một hành tinh nằm trong vùng ở được của ngôi sao gần chúng ta nhất, chỉ ở xa 4 năm ánh sáng; và hệ TRAPPIST-1, ở khoảng cách 40 năm ánh sáng, được cho là có chứa ba hành tinh có khả năng ở được, hiện được xem là những hi vọng tốt nhất của chúng ta để nhận phản hồi cho những thông điệp của chúng ta.

Một thách thức quan trọng là làm thế nào tạo ra một tín hiệu vượt trên ánh chói của Mặt Trời. Trong nghiên cứu của họ, Clark và Cahoy chỉ ra rằng tỉ lệ những tín hiệu như thế được phát hiện có thể tăng lên đáng kể bằng cách dùng các kính thiên văn cỡ lớn tập trung các laser công suất megawatt. Để làm như vậy, trước tiên các nhà nghiên cứu tính cường độ thu được khi kết hợp các xung laser hồng ngoại có công suất khác nhau với các kính thiên văn có khẩu độ thay đổi. Sau đó, họ tính độ lớn biểu kiến thu được của các chùm tia khi nhìn ở những khoảng cách thay đổi tính từ Mặt Trời.

Clark và Cahoy tìm thấy rằng một tín hiệu 2 MW chiếu qua một kính thiên văn 30 m sẽ có độ lớn đủ mạnh để hiện rõ trên nền bức xạ tự nhiên của Mặt Trời trong vùng phổ hồng ngoại đối với các nhà thiên văn trên hành tinh Proxima Centauri b. Đồng thời, một laser 1 MW kết hợp với một kính thiên văn 45 m sẽ không những có thể được phát hiện rõ ràng trong hệ TRAPPIST-1, mà còn sẽ nhìn thấy được ở cự li 20.000 năm ánh sáng – bao quát toàn bộ Cánh tay Orion của Ngân Hà. Các chùm tia ấy cũng sẽ đủ rộng để ôm trọn toàn bộ các vùng ở được của các sao ở xa hơn, và có thể mang dữ liệu ở tốc độ vài trăm bit mỗi giây, cho phép trao đổi các thông điệp phức tạp.

Đáng chú ý, Clark và Cahoy chỉ ra rằng những thành tựu này đều có thể thu được trong tầm với hiện nay của chúng ta về công nghệ laser lẫn kính thiên văn. Trong khi Không quân Mĩ mới trình diễn Laser Không trung megawatt của họ, thì Kính thiên văn Magellan Khổng lồ 29 m và Kính thiên văn Cực Lớn châu Âu 39 m, hiện đang được xây dựng ở Chile, mỗi thiết bị sẽ bắt đầu hoạt động vào giữa thập niên 2020. Với những công nghệ này trong tầm tay thực tế, nay có vẻ như việc giao tiếp với các láng giềng thiên hà của chúng ta đã trở nên dễ dàng hơn so với chúng ta hình dung.

Nghiên cứu được mô tả trên tạp chí The Astrophysical Journal.

Nguồn: physicsworld.com