Tham quan những đài thiên văn đồ sộ nhất thế giới

[cuahangso5]

Hệ thống quảng cáo SangNhuong.com

Từ buổi sơ khai của nền văn minh, loài người luôn có khát khao và đã cố gắng rất nhiều để tìm hiểu và lập sơ đồ các vì sao trên bầu trời. Từ những kim tự tháp vĩ đại ở Ai Cập có đỉnh hướng lên những chòm sao nhất định cho đến di tích bãi đá cổ Stonehenge ở Anh được sắp đặt để tìm ra đường đi của mặt trời.

Những kính viễn vọng mạnh có thể thu được những hình ảnh tráng lệ nhất trong vũ trụ. (Tinh vân Con Cua qua kính viễn vọng không gian Hubble).

Những đài thiên văn đầu tiên được xây dựng từ thế kỷ thứ 3 SCN ở Trung Đông. Vào thời đó, thiên văn học và chiêm tinh học không được phân biệt rõ ràng, và người ta sử dụng những gì quan sát được từ bầu trời để tiên đoán tương lai. Ở Trung Đông thời bấy giờ, do luật của đạo Hồi cấm kỵ những điều dự báo bị coi là mê tín nên những nhà thiên văn học thường bị kết tội dị giáo.

Mãi đến thời kỳ Phục hưng (từ thế kỷ XIV-XVI), ở Châu Âu, thiên văn học mới được tách khỏi chiêm tinh học và trở thành một ngành khoa học riêng biệt. Vào cuối thế kỷ XVI, Hans Lippershey - một thợ làm mắt kính người Hà Lan tuyên bố ông đã phát minh ra một dụng cụ giúp mắt người có thể nhìn được những vật thể ở xa. Không bao lâu sau, ở Ý, Galileo Galilei đã lần đầu tiên dùng kính viễn vọng do ông sáng chế để quan sát bầu trời, và ông đã nhìn thấy những cảnh tượng tráng lệ đáng kinh ngạc, như những cái hố trên mặt Trăng hay 4 vệ tinh của sao Mộc.

Những phát hiện của Galileo sau đó bị cho là chống đối lại tín điều của giáo hội, vì thế ông buộc phải rút lại những điều ông đã tận mắt thấy và thuật lại. Tuy nhiên, kính viễn vọng vẫn tiếp tục được cải tiến và phát triển không ngừng, góp phần to lớn vào việc thay đổi nhận thức của con người về vũ trụ bao la bên ngoài hành tinh của chúng ta.

Những gì mà Galileo nhìn thấy ngày ấy qua kính viễn vọng của ông chỉ là những hình ảnh mờ ảo. Trái lại, ngày nay, nhờ vào những tiến bộ của khoa học và kỹ thuật, những kính viễn vọng hiện đại có thể thu được hình ảnh rõ nét, sống động của các vì sao, hay các dải ngân hà lộng lẫy ở cách xa trái đất hàng ngàn tỷ năm ánh sáng.

Xin giới thiệu một số kính viễn vọng ?quyền năng? nhất trên hành tinh:

Kính viễn vọng lớn ở Nam Phi (S.A.L.T)

Những tấm gương có kích thước lớn của SALT có thể thu được hình ảnh từ những dải ngân hà xa xôi.

Hiệu suất của các kính viễn vọng quang học phụ thuộc vào 2 yếu tố chính: khả năng thu ánh sáng phản xạ từ vật thể, và khả năng hội tụ ánh sáng này để cho ra hình ảnh rõ nét của vật thể. Ở những kính viễn vọng cực lớn ngày nay, người ta sử dụng 1 hay nhiều tấm gương để thu ánh sáng. Kích cỡ của các tấm gương này là thành tố chính và quan trọng nhất quyết định tầm nhìn xa của kính viễn vọng, vì vật thể càng ở xa thì ánh sáng phản chiếu càng mờ nhạt.

SALT là một trong những kính viễn vọng có gương thu sáng lớn nhất thế giới ? với chiều cao tương đương với chiều cao của tòa nhà 3 tầng. SALT có thể thu được ánh sáng của các dải ngân hà, và các chuẩn tinh (Thiên thể giống với một ngôi sao, ở rất xa và phát sáng rất mạnh) ở rất xa đến nỗi ánh sáng phản xạ của chúng mờ hơn khoảng 1 triệu lần ánh sáng mà mắt người có thể nhìn thấy.

Vì không thể sản xuất 1 tấm gương đơn lẻ có kích thước khổng lồ như vậy nên người ta đã ghép những mảnh gương lục giác vào với nhau, tạo nên một tấm gương lớn với độ bằng phẳng và nhẵn mượt tuyệt đối (chỉ cần 1 điểm ghép không bằng phẳng thì hình ảnh thu được sẽ bị méo mó). Bạn cứ hình dung khả năng bắt sáng của SALT như sau: nếu bằng mắt thường, không có bất cứ dụng cụ quang học nào hỗ trợ, bạn có thể nhìn thấy một cây nến đang cháy trên mặt trăng, thì mắt bạn đã có khả năng bắt sáng như SALT.

Đài thiên văn Keck I và II

Keck I và II ?ngự trị? trên đỉnh núi lửa Mauna Kea ở Hawaii.

Nằm ở độ cao 4.267m so với mặt nước biển, trên đỉnh núi lửa (đã chết) Mauna Kea ở Hawaii, 2 kính thiên văn khổng lồ Keck I và II quan sát bầu trời để tìm đáp án cho 2 câu hỏi lớn: vũ trụ có từ bao giờ và tốc độ mở rộng của nó nhanh đến mức nào? Mỗi kính có chiều cao tương đương với tòa nhà 8 tầng, khối lượng 300 tấn, Keck I và II có độ mở của buồng kính đến 10m, có thể thu cả ánh sáng thường và tia hồng ngoại.

Cũng tương tự như SALT, 2 tấm gương khổng lồ của của chúng cũng được ghép lại hoàn hảo từ những tấm gương nhỏ hơn. Keck I và II còn được trang bị hệ thống làm mát ở bên trong để tránh hiện tượng gương bị cong vòng do tiếp xúc thường xuyên với nguồn nhiệt. Tuy nhiên, bộ phận tuyệt vời nhất của Keck lại là một chiếc gương nhỏ có thể tự uốn cong. Một trong những thử thách đối với các kính viễn vọng mặt đất là việc hình ảnh bị bóp méo khi ánh sáng đi qua bầu khí quyển của trái đất, và chiếc gương nhỏ này có thể tự điều chỉnh hình dạng của nó 760 lần/giây để giảm bớt tác động của bầu khí quyển đến các tia sáng mà kính tiếp nhận.

Thực chất, đây là 2 kính viễn vọng có thể nhìn được quá khứ. Những tia sáng mà Keck thu được đã di chuyển trong không gian hàng tỷ năm, và vào thời điểm chúng tiếp xúc với mặt gương thì những sự kiện mà chúng chuyển tải đã qua đi từ rất lâu. Cũng nhờ vậy mà Keck có thể giúp các nhà thiên văn định tuổi của vũ trụ và tốc độ mở rộng của nó, cũng như cho phép họ quan sát được quá trình hình thành những ngôi sao mới ở các thiên hà xa xôi.

Kính viễn vọng lớn ở quần đảo Canary (Great Canary Telescope)

Kính viễn vọng lớn ở quần đảo Canary (GCT) (châu Phi).

Với chi phí xây dựng lên đến 180 triệu đôla, GCT đạt danh hiệu là kính viễn vọng lớn nhất thế giới với khu vực thu sáng rộng đến 10,4m.

GCT có thể thu được cả ánh sáng thường và tia hồng ngoại bằng một tấm gương lớn được ghép từ 36 tấm gương nhỏ. Cũng tương tự như Keck, GCT được gắn một số chiếc gương có thể tự điều chỉnh hình dạng để khắc phục việc nhiễu hình ảnh khi ánh sáng đi qua bầu khí quyển. Những chiếc gương này có thể tự điều chỉnh hơn 1 ngàn lần/giây. Hệ thống quang học của GCT có thể thu được hình ảnh của các ngân hà xa xôi, các lỗ đen, và các ?Thái dương hệ khác? ngoài Thái dương hệ của chúng ta. Ánh sáng mà GCT thu được ?già" đến nỗi nó mang hình ảnh của quá trình hình thành các dải ngân hà cổ xưa từ những ngày sơ khai của vũ trụ.

Kính viễn vọng không gian Hubble

Kính viễn vọng Hubble cung cấp cho các nhà khoa học những hình ảnh không gian với chất lượng vô song.

Dù các đài thiên văn mặt đất có đồ sộ đến đâu, chúng cũng phải luôn đối mặt với khó khăn hình ảnh bị nhiễu do khí quyển trái đất. Một chiếc kính viễn vọng được đặt ngoài không gian, bên ngoài bầu khí quyển, thì dù kích thước có nhỏ hơn, cũng hoàn toàn khắc phục được khó khăn này. Kính viễn vọng không gian Hubble là sự kết hợp của thiên văn học và khoa học tên lửa, nó vận hành trên quỹ đạo của trái đất.

Với độ mở ống kính chỉ 2,4m, kích thước của Hubble khá khiêm tốn so với các kính thiên văn mặt đất, tuy nhiên hình ảnh mà nó thu được có độ phân giải tương đương hoặc thậm chí là rõ nét hơn, vì ánh sáng mà nó thu được hầu như chỉ di chuyển trong môi trường chân không.

Ánh sáng mà Hubble thu được đã di chuyển hàng tỉ năm trước khi tiếp xúc với mặt gương, điều này có nghĩa là hình ảnh mà Hubble cho chúng ta thấy đã xảy ra nhiều tỷ năm về trước, nhờ đó các nhà khoa học có thể khẳng định sự tồn tại của vật chất đen, và ước định tuổi của vũ trụ vào khoảng 13 hay 14 tỷ năm.

Đài thiên văn quang tuyến Chandra

Đài thiên văn Chandra.

Đài thiên văn Chandra của NASA là đài thiên văn quang tuyến công nghệ cao "quyền năng? nhất thế giới. Nó nhạy đến nỗi có thể ?tóm? được hình ảnh của các phần tử khi chúng bị các lỗ đen sâu thăm thẳm hút vào.

Khác với các kính thiên văn quang học, các kính quang tuyến chụp hình ảnh sự vật nhờ vào bức xạ năng lượng cao của chúng chứ không phụ thuộc vào ánh sáng mà chúng phát ra. Và vì những hình ảnh này được tổng hợp từ những làn sóng điện từ tần số rất cao nên chúng rõ nét hơn những hình ảnh do kính Hubble ghi lại.

Độ nhạy của Chandra gấp khoảng 25 lần so với bất kỳ một kính quang tuyến nào hiện nay, quỹ đạo của nó cũng lớn hơn gấp 200 lần so với quỹ đạo của Hubble; nhờ vậy mà Chandra có thể nhìn sâu hơn vào không gian, thu được hình ảnh của những sự kiện cách xa trái đất khoảng 10 tỷ năm ánh sáng.

Đài thiên văn quang tuyến Chandra đã cung cấp cho các nhà khoa học những hình ảnh rõ mồn một về các tàn tích của sao băng, các chuẩn tinh, hình ảnh những ngôi sao đang bùng nổ, các tinh vân và vật chất đen, cùng nhiều sự kiện thiên văn khác. Các nhà khoa học tin rằng, nhờ có Chandra mà chúng ta sẽ có được những hiểu biết đáng kinh ngạc về nguồn gốc của sự sống.

Tuy nhiên, Chandra vẫn chưa phải là cái tên cuối cùng trong danh sách các kính viễn vọng không gian. Một thế hệ kính viễn vọng kế tiếp đã và đang được phát triển, dự kiến sẽ được phóng vào không gian vào năm 2013, và lần này nó sẽ không quay quanh trái đất mà quay quanh mặt trời.


Đỗ Quyên (Tổng hợp)

(Còn nữa)

VietNamNet

[truongthanhthuduc]

Hệ thống quảng cáo SangNhuong.com

đẹp thật đấy ............
càng ngày khoa học càng phát triền rồi tới khi không còn gì là bí ẩn nữa..............