Cẩm nang thám hiểm vũ trụ (Phần 6)

CHÚNG TA CÓ THẬT SỰ CẦN ĐẾN TOÀN BỘ NHỮNG KÍNH THIÊN VĂN NÀY KHÔNG?

Trong quyển sách này, bạn sẽ bắt gặp các trích dẫn liên quan đến nhiều kính thiên văn khác nhau trên mặt đất và trong không gian. Tại sao các nhà thiên văn cần chế tạo tất cả những chiếc kính này?

Có vẻ giống như một người giàu có sưu tập cả một đội xe sang trọng trong gara nhà mình nhưng thật ra chỉ cần lái một chiếc thôi. Nhưng thực tế mỗi chiếc kính thiên văn chuyên dụng có những khả năng độc đáo khiến nó khác với những chiếc kính khác. Các kính thiên văn chuyên nghiệp hiện đại là những phức hợp công nghệ phức tạp. Cần rất nhiều khoa học, kĩ thuật, và tay nghề thành thạo để phát hiện ra một loại nhất định của ánh sáng hồng ngoại hoặc một lát mỏng thuộc bức xạ gamma.

Một so sánh hay là nhu cầu dùng xe hơi, máy bay, xe lửa, và tàu thuyền để đi lại. Tùy thuộc vào nơi bạn đang đến, bạn có thể cần một hoặc nhiều mode vận tải. Mỗi mode phục vụ một mục đích khác nhau – xe hơi không thể đưa bạn đi trên đại dương, và tàu thuyền sẽ không giúp bạn đi xuyên lục địa. Điều tương tự đúng đối với những loại kính thiên văn khác nhau: Mỗi loại có những khả năng riêng của nó, và kính này không nhất thiết thay thế cho kính kia.

Cần những loại kính thiên văn khác nhau để khảo sát những loại ánh sáng khác nhau. Hình này minh họa những loại ánh sáng bị hấp thụ bởi khí quyển của Trái đất. Ví dụ, tia X (thể hiện ở phía góc trên bên phải) bị khí quyển chặn lại, cho nên chúng ta phải phóng phi thuyền vũ trụ lên quỹ đạo để nghiên cứu chúng.

CHƠI BÓNG CHÀY CÙNG NGƯỜI NGOÀI HÀNH TINH

Như chúng ta đã thấy, ánh sáng mà chúng ta có thể phát hiện ra bằng mắt chỉ bộc lộ một phần nhỏ của cái đang diễn ra trong Vũ trụ. Để minh họa cho điểm này, chúng tôi sẽ sử dụng một tương đương phi khoa học trích từ một trong những tài nguyên tham khảo yêu thích của chúng tôi, kính thiên văn đang quay trên quỹ đạo tên gọi là Đài thiên văn Tia X Chandra (chandra.si.edu).

Hãy tưởng tượng một người ngoài hành tinh đặt chân lên hành tinh của chúng ta. Công việc của bạn là dẫn người đó đến thẳng một trận đấu bóng chày – bịt mắt – và để cho người đó tìm hiểu trò chơi này. Bạn nâng khăn bịt mắt người đó lại, nhưng vì lí do gì đó, người bạn ngoài hành tinh chỉ có thể nhìn thấy qua một khe hẹp về hướng một vạch sân. Từ đây, bạn yêu cầu người bạn mới của mình cho bạn biết không những tỉ số trận đấu, mà cả số lượng cầu thủ, luật chơi, và vân vân. Vị khách ngoài địa cầu đáng thương của chúng ta sẽ có một khoảng thời gian chật vật – và có lẽ người đó sẽ kiếm cớ chuồn lẹ. Tuy nhiên, nếu người đó có thể nhìn thấy bao quát toàn sân, thì người đó sẽ có cơ hội hiểu luật chơi tốt hơn.

Sẽ thật khó tìm ra luật chơi bóng chày nếu bạn chỉ được nhìn thấy một vạch sân.

Tương tự như vậy, trong nghiên cứu vũ trụ, ánh sáng khả kiến là cái vạch sân đã nói. Tất cả những loại khác của ánh sáng, từ sóng vô tuyến đến tia gamma, lấp đầy phần còn lại của sân bóng. Và giống như trò chơi bóng chày, ta không dễ gì hiểu hết mọi luật chơi của Vũ trụ, nhưng vấn đề sẽ dễ dàng hơn nhiều khi chúng ta có thể có trong tay một bức tranh toàn cảnh.

CÁC ĐỐM SÁNG

Ánh sáng là cái rộng hơn nhiều so với cái chúng ta có thể nhìn thấy bằng mắt. Nó bao gồm mọi thứ từ sóng vô tuyến đến tia gamma – phần lớn ánh sáng là vô hình nếu không có công nghệ “nhìn thấy” nó. Các vật thể trong Vũ trụ - từ Mặt trời của chúng ta cho đến những thiên hà ở xa – giải phóng phần lớn ánh sáng của chúng trong vùng không nhìn thấy. Màu sắc được gán cho số liệu thiên văn học để tạo ra những hình ảnh mà chúng ta có thể nhìn thấy và lí giải thông tin.