Đây là chương trình Hubblecast!
Với tin tức và hình ảnh từ NASA/ESA Hubble Space Telescope.
Cùng du hành xuyên qua thời gian và không gian với Tiến sĩ J, hay Tiến sĩ Joe Liske. Tập 19_2 // Càng to càng tốt
Xin chào và hoan nghênh đến với tập đặc biệt thứ hai của Hubblecast
nhân dịp kỉ niệm Năm Thiên văn Quốc tế 2009.
Trong tập đầu tiên, chúng ta đã tìm hiểu về sự ra đời của kính thiên văn
và cuộc hành trình mở đường cho con người khám phá Vũ Trụ
Hôm nay chúng ta sẽ tìm hiểu cách các nhà thiên văn học sử dụng các kính thiên văn to hơn
và nhìn xa hơn bao giờ hết.
Vào ban đêm, khi đôi mắt của bạn đã quen với bóng đêm.
Đồng tử mở rộng hơn để nhiều ánh sáng hơn có thể thu được trong đôi mắt.
Kết quả là, bạn có thể thấy các thiên thể mờ và những ngôi sao.
Giờ thì hãy hãy tưởng tượng bạn có đồng tử với đường kính lên đến 1m.
Trông khá kỳ dị nhưng thị lực của bạn sẽ trở nên phi thường!
Và đó là những gì mà kính thiên văn mang đến.
Kính thiên văn có hình dạng trông như một cái ống dạng phễu.
Thấu kính hay gương chính của nó thu thập ánh sáng từ ngôi sao và mang vào mắt ta.
Kính thiên văn có gương hoặc thấu kính càng lớn, bạn càng có thể nhìn thấy nhiều thiên thể mờ hơn.
Vì thế, kích cỡ quyết định mọi thứ. Vậy chúng ta có thể làm một chiếc kính thiên văn lớn đến cỡ nào?
Nếu nó là một chiếc kính thiên văn khúc xạ, thì nó thực sự không to lắm .
Ánh sáng từ thiên thể phải đi qua vật kính.
Và vì vậy bạn chỉ có thể đỡ nó nó xung quanh mép kính.
Nếu thấu kính quá lớn thì nó sẽ rất nặng, và nó bắt đầu bị biến dạng do khối lượng quá lớn.
Điều này dẫn tới hình ảnh thu được sẽ bị méo mó.
Kính thiên văn khúc xạ lớn nhất trong lịch sử được hoàn thành vào năm 1897,
tại Đài Thiên văn Yerkes, ngoại ô Chicago.
Thấu kính chính của nó có đường kính chỉ hơn một mét.
Nhưng ống của nó lại dài đến 18 mét.
Với việc hoàn thành kính thiên văn Yerkes,
các kính thiên văn khúc xạ đã đi đến đến giới hạn về kích thước của chúng.
Bạn muốn kính thiên văn lớn hơn? Hãy suy nghĩ về những tấm gương.
Trong một chiếc kính thiên văn phản xạ, ánh sáng được phản xạ từ một gương thay vì đi xuyên qua thấu kính.
Có nghĩa là bạn có thể làm cho gương mỏng hơn rất nhiều so với thấu kính và ta có thể đỡ nó từ phía sau.
Kết quả là bạn có thể làm được rất nhiều gương lớn hơn nhiều so với thấu kính.
Những tấm gương lớn đến từ miền Nam California cách đây một thế kỷ.
Lúc đó, đỉnh núi Wilson là một vùng xa xôi hẻo lánh ở dãy núi San Gabriel.
Với bầu trời trong và tối vào ban đêm.
Tại đây, George Ellery Hale xây dựng chiếc kính thiên văn đầu tiên có đường kính 1.5m.
Nhỏ hơn chiếc kính "Thuỷ quái" của Bá tước vùng Rosse, nhưng chất lượng thì tốt hơn nhiều.
Và được đặt tại một nơi tốt hơn.
Hale đã thuyết phục John Hooker, một doanh nhân địa phương để tài trợ xây dưng chiếc kính thiên văn 2,5m.
Hàng tấn thuỷ tinh và thép đã được đưa lên đỉnh núi Wilson.
Kính thiên văn Hooker hoàn thành vào năm 1917.
Và giữ ngôi vị là kính thiên văn lớn nhất thế giới trong suốt 30 năm.
Một khẩu pháo lớn, sẵn sàng để tấn công vào Vũ Trụ.
Và nó đã tấn công.
Cùng với kích thước không thể tin được của chiếc kính thiên văn mới này
là sự thay đổi trong cách quan sát hình ảnh.
Các nhà thiên văn học không còn nhìn trực tiếp vào thị kính của gã khổng lồ mới này.
Thay vào đó là thu thập ánh sáng trên các tấm phim ảnh trong nhiều giờ.
Trước đây chưa bao giờ ta có thể nhìn xa vào Vũ Trụ như vậy.
Tinh vân xoắn ốc hóa ra là tập hợp của rất nhiều ngôi sao.
Liệu chúng có phải là những hệ sao như của chúng ta trong Dải Ngân Hà?
Trong Tinh vân Andromeda,
Edwin Hubble đã khám phá ra một loại sao đặc biệt với độ sáng thay đổi theo chu kỳ chính xác như một chiếc đồng hồ.
Từ những quan sát của ông, Hubble có thể đo được khoảng cách đến Andromeda:
gần một triệu năm ánh sáng.
Tinh vân xoắn ốc, như Andromeda, rõ ràng là một thiên hà khác.
Nhưng đó không phải là điều đáng kinh ngạc duy nhất.
Hầu hết các thiên hà này đang di chuyển ra xa khỏi Dải Ngân Hà.
Tại Đài thiên văn Mount Wilson, Hubble đã khám phá ra rằng các thiên hà ở gần, có vận tốc rời xa nhỏ,
trong khi các thiên hà ở xa thì đang chuyển động ra xa với vận tốc nhanh hơn.
Ta kết luận được gì? Vũ trụ đang giãn nở.
Kính viễn vọng Hooker đã mang đến cho các nhà khoa học khám phá thiên văn vĩ đại nhất trong thế kỷ 20.
Nhờ có kính thiên văn, chúng ta không ngừng lần theo lịch sử của Vũ Trụ.
Cách đây chưa đầy 14 tỷ năm, Vũ trụ được sinh ra từ một vụ nổ lớn của thời gian và không gian,
của vật chất và năng lượng,
được gọi là Big Bang.
hạt lượng tử nhỏ bé liên kết nhau trong cái nôi nguyên thuỷ.
Từ đó, các thiên hà được ngưng tụ.
Với nhiều hình dáng và kích thước khác nhau.
Phản ứng hạt nhân trong lõi các ngôi sao tạo ra các nguyên tử mới
Carbon, oxy, sắt, vàng.
Những vụ nổ supernova bắn những nguyên tố nặng đó vào không gian.
Đây là nguyên liệu thô cho sự hình thành của những ngôi sao mới.
Và cả các hành tinh!
Một ngày nào đó, ở đâu đó, bằng cách nào đó, các phân tử hữu cơ đơn giản phát triển thành các sinh vật sống.
Sự sống là một điều kỳ diệu trong sự phát triển của Vũ Trụ.
Chúng ta hình thành từ bụi sao.
Đó là một tầm nhìn lớn và một câu chuyện dài.
Được mang đến cho chúng ta qua những quan sát từ kính thiên văn.
Hãy tưởng tượng: không có kính thiên văn,
chúng ta chỉ biết có sáu hành tinh, một mặt trăng và vài nghìn ngôi sao.
Thiên văn học vẫn sẽ còn trong thời kỳ sơ khai.
Như những kho báu bị chôn vùi, các bí ẩn của Vũ Trụ đã thu hút sự khám phá của con người từ thời xa xưa.
Vua chúa và quan lại, từ chính trị hay công nghiệp, cũng như những nhà khoa học,
đều sa vào sự quyến rũ khó cưỡng của những vùng biển chưa được khám phá trong không gian,
và từ những công cụ mà họ chế tạo, giới hạn đã nhanh chóng được mở rộng.
Cả đời George Ellery Hale có một ước nguyện:
xây dựng một chiếc kính thiên văn lớn gấp đôi so với kỷ lục trước đó.
Hãy gặp quý bà vĩ đại của thiên văn học thế kỷ 20.
Kính thiên văn Hale 5m ở đỉnh Núi Palomar.
Hơn năm trăm tấn trọng lượng để xoay chuyển,
được cân bằng thật chuẩn xác đến nỗi chuyển động duyên dáng như một vũ công ba-lê.
Với chiếc gương nặng 40 tấn có thể phát hiện một ngôi sao mờ hơn 40 triệu lần so với mắt người.
Hoàn thành vào năm 1948,
kính thiên văn Hale mang đến cái nhìn chưa từng thấy về các hành tinh, cụm sao, tinh vân và cả những thiên hà.
Sao Mộc khổng lồ, cùng với nhiều mặt trăng của nó.
Vẻ đẹp của tinh vân Ngọn lửa.
Những dải khí mờ trong tinh vân Orion.
Liệu kính thiên văn có thể còn to hơn nữa không?
Các nhà thiên văn học Liên Xô đã thử xây dựng vào cuối những năm 1970.
Cao lên ở dãy núi Caucasus, xây dựng kính thiên văn Bolshoi Teleskop Azimutalnyi -
với một chiếc gương chính có đường kính 6m.
Nhưng nó không bao giờ hoạt động theo dự tính.
Đơn giản là do nó quá lớn, quá đắt tiền và quá khó khăn.
Vậy các nhà chế tạo kính thiên văn có phải từ bỏ giấc mơ của mình?
Liệu họ có chôn vùi giấc mơ xây dựng những chiếc kính thiên văn lớn hơn thế ?
Lịch sử của kính thiên văn đã chấm dứt hay chưa?
Tất nhiên là không. Ngày nay chúng ta có kính thiên văn 10 mét đang hoạt động.
Và thậm chí những cái lớn hơn đang nằm trên bản thiết kế.
Giải pháp gì đã được tìm ra? Công nghệ mới.
Cảm ơn bạn đã tham gia cùng tôi trong tập thứ hai của series đặc biệt này.
Lần tới, chúng ta sẽ xem công nghệ hiện đại đã cách mạng hóa thiên văn học như thế nào.
Tôi là Tiến sĩ J đồng hành cùng Hubblecast.
Một lần nữa, tự nhiên khiến chúng ta phải kinh ngạc còn hơn những gì mà ta tưởng tượng.