Cái bài về Micromégas và cách mấy thanh niên ngoài hành tinh trong đấy tếch đi loăng quăng khắp vũ trụ làm mình nhớ đến một cái nghiên cứu hồi trước từng đọc. Trong nghiên cứu này, một nhóm nhà vật lý thiên văn đã dựng một clip ngắn, mô phỏng cách một giống loài sở hữu công nghệ tân tiến sẽ lan tỏa khắp thiên hà như thế nào.
Cụ thể hơn thì hồi tháng 6 năm ngoái, một nghiên cứu có tên The Dynamics of the Transition from Kardashev Type II to Type III Galaxies Favor Technosignature Searches in the Central Regions of Galaxies đã được đăng tải trên một tạp chí khoa học mang tên American Astronomical Society (anh em đọc full ở đây: https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2515-5172/ac0910). Mục đích của nghiên cứu là để tìm hiểu xem những địa điểm như thế nào sẽ là nơi hợp lý nhất để ta đặt trọng tâm tìm kiếm thức sống ngoài hành tinh, thông qua mô phỏng quá trình chuyển đổi từ Loại II sang Loại III trên Thang đo Kardashev của một nền văn minh tân tiến.
Trong trường hợp có anh em nào chưa biết, Thang đo Kardashev là một phương thức đo lường mức độ phát triển của các nền văn minh, dựa trên một tiêu chí duy nhất: mức năng lượng tối đa nền văn minh ấy có thể sử dụng. Thang gốc bao gồm 3 cấp, với những nền văn minh khai thác được toàn bộ năng lượng khả dĩ tồn tại trên hành tinh quê nhà sẽ được coi là Nền văn minh Loại I; khai thác được toàn bộ năng lượng khả dĩ trong Thái Dương Hệ bản thân là Nền văn minh Loại II; và khai thác được toàn bộ năng lượng trong thiên hà của mình thì sẽ thành Nền văn minh Loại III. Trong group từng có 1 bài bàn sâu hơn về cái thang này rồi, anh em có thể tham khảo thêm ở đây: https://scifivietnam.blogspot.com/2022/09/khoi-cau-dyson-va-mot-so-bien-cua-no.html.
Trong phạm vi nghiên cứu này, các nhà khoa học sử dụng thang Kardashev dưới dạng độ phủ của công nghệ thay vì khả năng tiêu thụ năng lượng. Nói vậy tức là Nền văn minh Loại II đã phủ kín/gần kín được Thái Dương Hệ quê hương với các vật phẩm nhân tạo (chẳng hạn nhà cửa, vệ tinh, khu định cư các kiểu), và Nền văn minh Loại III thì đã phủ kín/gần kín thiên hà của mình. Khi nói “chuyển đổi từ Loại II sang Loại III,” ý họ muốn bảo quá trình rời hệ mặt trời gốc và lan tỏa ra sinh sống tại khắp các hệ thống sao thuộc ngân hà địa phương của nền văn minh ấy.
Hồi năm 2019, một số thành viên của nhóm đã xuất bản một nghiên cứu mang tên The Fermi Paradox and the Aurora Effect: Exo-civilization Settlement, Expansion, and Steady States (anh em đọc ở đây: https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/ab31a3). Trong đó, họ đã xây dựng một mô hình nhằm dự đoán quá trình lan tỏa ấy, với các thông số bao gồm phạm vi hoạt động của tàu, thời gian tồn tại dự kiến của các khu định cư, chuyển động của các ngôi sao… Trong nghiên cứu hiện tại, họ đã cải tiến mô hình một chút, và sản xuất ra một clip minh họa rất sinh động như bên dưới.
Trong clip, các đốm trắng li ti là những hệ sao chưa được định cư. Các khối cầu màu đỏ tía to to đại diện cho những hệ thống sao đã được định cư. Và cuối cùng, các hình khối hình hộp trắng di chuyển qua lại đại diện cho những con tàu chở dân định cư đang trên đường sang hệ thống sao mới. Nếu muốn xem phiên bản có độ phân giải cao hơn, mọi người có thể tham khảo ở đây: https://doi.org/10.26207/q4cd-8b39.
Trong mô phỏng này, đội ngũ nghiên cứu cài đặt thông số một cách rất “dè sẻn.” Tần suất tàu rời một khu định cư sẵn có sang một hệ thống sao mới không cao hơn 1 tàu/100.000 năm. Phạm vi di chuyển của mỗi tàu là xấp xỉ 3 parsec (tầm 10 năm ánh sáng), và tốc độ sẽ là 10 km/s (tương tự tốc độ tàu thăm dò liên sao của chúng ta, đồng thời cũng phù hợp với gia tốc sẽ nhận được thông qua tác động của trọng trường từ các hành tinh khổng lồ). Các dấu tích công nghệ sẽ tiếp tục tồn tại trong hệ thống đã định cư tầm 100 triệu năm, sau đó sẽ biến mất.
Như anh em có thể thấy trong clip, lúc mới đầu, quá trình xâm chiếm thiên hà của nền văn minh này diễn ra rất chậm, nhưng về sau thì tăng tốc đáng kế. Đặc biệt, hướng lan tỏa nó hướng dần vào trung tâm của thiên hà, càng sát tâm thì càng phình lớn và đạt vận tốc chóng mặt. Nguyên nhân là tốc độ và diện tích lan tỏa phụ thuộc rất mạnh vào tỷ lệ giữa phạm vi di chuyển tối đa của tàu và khoảng cách trung bình giữa các ngôi sao. Ở trung tâm thiên hà, mật độ sao tăng dần theo cấp số nhân, thế nên việc định cư diễn ra thuận tiện và nhanh chóng hơn hẳn. Trong khi đấy, những hệ thống sao ở ngoài rìa có khoảng cách rất thưa thớt, dẫn đến việc khu định cư mới thành lập rất chậm, hoặc thậm chí còn không thành lập nổi vì tàu không đủ sức lết ra đến tận đấy.
Từ đây, các nhà khoa học rút ra kết luận rằng công cuộc tìm kiếm các nền văn minh ngoài hành tinh nên tập trung vào vùng trung tâm thiên hà. Có thể những nơi đấy điều kiện sống chưa chắc đã tốt bằng những nơi ở ngoài rìa, nhưng chúng dễ đến định cư hơn hẳn, và khả năng cao đấy sẽ là những nơi xuất hiện nhiều bằng chứng dễ thấy nhất về các công nghệ ngoài hành tinh.
***
Bài gốc được đăng trong group Hội thích truyện Sci Fi trên Facebook. Cùng ghé chơi group để thảo luận về bài viết hoặc đọc thêm các bài tương tự, bạn nhé.
↓