Các kính thiên văn KAT-7 ở Nam Phi là nền tảng cho loạt kính MeerKAT, cái sẽ là một phần của dự án 4 Pi Sky.
Một dự án châu Âu lần đầu tiên sẽ cho phép các sự kiện thiên văn được theo dõi trên toàn bầu trời đã được triển khai và đang trong giai đoạn tuyển dụng nhân viên. Được tài trợ số tiền 3 triệu bảng Anh từ Ủy ban Nghiên cứu Châu Âu trong vòng 5 năm tới, dự án 4 Pi Sky sẽ sử dụng kết hợp nhiều kính thiên văn mặt đất và kính thiên văn vũ trụ để nghiên cứu những sự kiện hiếm gặp như các sao neutron đang va chạm và sao siêu mới đang bùng nổ.
4 Pi Sky kết hợp ba hệ thống kính thiên văn mặt đất. Một là Low Frequency Array (LOFAR), gồm chừng 10.000 anten lưỡng cực rải rác trên khắp châu Âu, sẽ dùng để theo dõi những vật thể tại ngưỡng tần số khoảng 30–240 MHz. Hai hệ kia là loạt kính MeerKAT ở Nam Phi và Australian Square Kilometre Array Pathfinder (ASKAP) ở miền tây Australia, chúng sẽ được sử dụng để theo dõi những sự kiện xảy ra ở những tần số cao hơn, chừng 1 GHz.
Liên kết các kính thiên văn
Khi kết hợp với nhau, những chiếc kính thiên văn trên sẽ có thể dõi toàn bộ bầu trời, vì các nhà khoa học sẽ có thể liên kết từ kính thiên văn đến kính thiên văn để theo dõi những hiện tượng nhất thời khi Trái đất quay. Sử dụng kĩ thuật này, các nhà nghiên cứu hi vọng tìm thấy và theo dõi hàng nghìn sự kiện hiếm gặp trước đây bị người ta bỏ qua.
“Thật ra, đây là dự án sẽ cố gắng và kết hợp những cái chúng ta có thể làm với những chiếc kính thiên văn này dưới góc độ tối ưu hóa hiệu năng của chúng và khai thác phần mềm một cách hiệu quả hơn”, phát biểu của Rob Fender, một nhà thiên văn tại trường Đại học Southampton ở Anh, nhà lãnh đạo dự án 4 Pi Sky. Ông cho biết thêm rằng phải mất ít nhất là ba năm nữa thì cả ba chiếc kính thiên văn này mới đi vào hoạt động và kết mạng hoàn toàn do lịch trình xây dựng của MeerKAT và ASKA. Tuy nhiên, một phần của mạng lưới trên sẽ hoạt động trên LOFAR trong năm nay.
Ngoài các kính thiên văn mặt đất, các nhà nghiên cứu 4 Pi Sky cũng sẽ có thể sử dụng kính thiên văn Máy ảnh tia X Toàn bầu trời (MAXI) của Cơ quan vũ trụ Nhật Bản trên Trạm Vũ trụ Quốc tế, thiết bị nghiên cứu các sự kiện ở bước sóng từ 0,5 đến 30 keV. “Rất nhiều hiện tượng thoáng qua mà chúng tôi nghiên cứu với kính thiên văn vô tuyến có một thành phần tia X và chúng tôi sẽ có thể nghiên cứu vấn đề đó với MAXI”, Fender phát biểu.
Đồng thời với việc nghiên cứu sự ra đời của những lỗ đen, dự án trên còn có thể giúp các nhà nghiên cứu nhận ra những nguồn phát sóng hấp dẫn. Mặc dù 4 Pi Sky sẽ không có khả năng phát hiện ra những con sóng như vậy một cách trực tiếp, nhưng nếu những gợn sóng này trong không-thời gian được phát hiện ra bởi một thiết bị khác, thì các nhà nghiên cứu sẽ có thể sử dụng 4 Pi Sky để khảo sát xem sự sản sinh sóng hấp dẫn có đi cùng với sự bùng nổ của các tín hiệu vô tuyến hay không.
SKA ở chân trời trước mắt
Trong khi đó, hai đội nhà thiên văn đối thủ của nhau ở Nam Phi và từ Australia và New Zealand đang tiếp tục cạnh tranh nhau quyền chủ đất cho Square Kilometer Array (SKA), thiết bị sẽ kết hợp các tín hiệu phát ra từ hàng nghìn anten nhỏ phân tán rên một diện tích tổng cộng gần một kilomet vuông. Cả MeerKAT và ASKAP đầu đang được xây dựng làm minh chứng công nghệ cho SKA, đây sẽ là một chiếc kính thiên văn vô tuyến có độ nhạy và độ phân giải góc cực cao.
Trong những tuần qua, đội Nam Phi đang khẳng định đã có trong tay hai đột phá quan trọng để có được quyền chứa dàn trận kính thiên văn trên. Thứ nhất, họ đã kết hợp dữ liệu từ hai kính thiên văn vô tuyến tại ở địa điểm khác nhau bằng một kĩ thuật gọi là “đo giao thoa đường cơ sở rất dài”, công việc trước đây đòi hỏi của sự hỗ trợ từ các nước bên ngoài. Thứ hai, các kĩ sư máy tính người Nam Phi còn hoàn tất việc xây dựng phần cứng máy tính, ROACH 2, cái họ tin là sẽ mang lại khả năng xử lí dữ liệu cho SKA.
“Trong năm 2011, Nam Phi vùng với tám nước đối tác châu Phi của họ đang giành quyền chủ đất cho SKA sẽ đấu tranh không nghỉ để chứng minh với thế giới rằng châu Phi là tương lai xa cho khoa học và công nghệ”, phát biểu của Bernie Fanaroff, giám đốc dự án SKA của Nam Phi. Quyết định cuối cùng xem ai là chủ đất cho SKA sẽ được đưa ra vào năm 2012 dựa trên một số điều kiện, trong đó có chi phí điều hành và hạ tầng kiến trúc, và mức độ nhiễu giao thoa từ các nguồn như điện thoại di động và truyền hình.
Nguồn: Michael Banks – physicsworld.com
