KÍNH VIỄN VỌNG BỨC XẠ VÔ TUYẾN LÀ GÌ ?

Màu sắc và ánh sáng chỉ là một bộ phận trong nội dung mà chúng ta cần giới thiệu. Ánh sáng mà chúng ta có thể nhìn thấy chỉ là một bộ phận trong toàn bộ phổ bức xạ, nó xuất hiện ở giữa và có màu sắc cầu vồng. Toàn bộ phổ bức xạ được bắt đầu từ tia gamma có bước sóng ngắn nhất và kéo dài đến sóng điện bức xạ có bước sóng dài nhất. Ánh sáng nhìn thấy được chỉ là một sóng rất hẹp trong đó, còn hầu như các bức xạ đều không nhìn thấy được. Sở dĩ chúng ta nhìn thấy được ánh sáng là do nó đã bị các hạt trong bầu khí quyển phản xạ. Giống như Mặt Trời chụp được chỉ bằng ánh sáng nhìn thấy thì ảnh thu được chỉ là một bộ phận trong trong toàn bộ phận bức xạ của nó. Tuy nhiên chúng ta vẫn có thể tìm ra được manh mối. Cơ thể của chúng ta khi gặp tia hồng ngoại thì sẽ cảm thấy nóng rát, còn khi gặp tia tử ngoại sẽ bị rám đen. Kính viễn vọng quang học chỉ thăm dò được ánh sáng nhìn thấy do đó đã thiếu hụt một lượng thông tin lớn. Để có thể nắm bắt được toàn bộ diện mạo của vũ trụ, con người phải tiến hành quan trắc trên các sóng khác. Điều này rất khó. Vũ trụ giống như một đội nhạc đang diễn tấu trong khi con người thì chỉ có thể nghe được một phần âm nhạc rất nhỏ, do đó chúng ta phải có một cơ sở quang phổ hoàn thiện, nó bao gồm tất cả các bức xạ để chúng ta có thể nghe được toàn bộ bản nhạc vũ trụ.

Trong phổ bức xạ thì bước sóng của bức xạ vô tuyến là dài nhất. Kính viễn vọng bức xạ vô tuyến có thể thăm dò được chúng. Kính viễn vọng bức xạ vô tuyến có thể phát hiện được những dạng thiên thể ở cách chúng ta hàng trăm triệu năm ánh sáng đồng thời còn có thể nhìn được về quá khứ rất xa. Điều này có nghĩa là nó có thể nhìn thấy được tận ngoài rìa của vũ trụ và cũng có thể nhìn thấy được cảnh tượng của thời khắc xảy ra vụ nổ. Dùng kính viễn vọng bức xạ vô tuyến con người có thể khám phá được bức xạ của nền vũ trụ, đó là phần nhiệt còn rơi rớt lại trong đám khói của vụ nổ, nhiệt độ rất thấp và có sự dịch chuyển về phía đỏ rất lớn giống như dư âm còn vang trong hành lang.

Tại New Mêhicô (Mỹ), người ta đã cho lắp đặt 27 kính viễn vọng bức xạ vô tuyến tạo nên một hệ thống. Kính viễn vọng mới này có độ nhạy rất cao, các dạng thiên thể trong thực tế đều ở rất xa nên công suất thu nhận được bức xạ của các thiên thể này cũng chỉ có 1/1000W. Trong thực tế, năng lượng mà tất cả các kính viễn vọng trên Trái Đất thu nhận được đều không bằng năng lượng của một bông hoa tuyết. Bất luận là thám trắc bức xạ nền của vũ trụ hay thống kê số lượng thiên thể hoặc tìm kiếm tín hiệu mà người ngoài hành tinh gửi đến thì năng lượng mà các nhà thiên văn học bức xạ vô tuyến xử lý đều rất nhỏ.

Những kính viễn vọng bức xạ vô tuyến này giống như những bông hoa trắng giữa sa mạc của bang New Mêhicô, chúng là những cái bia đánh dấu cho sự thông minh tài trí của loài người. Những sóng điện vô tuyến nhỏ yếu qua thu thập, tích tụ, hội nhập rồi phóng to được biến thành hình ảnh của những tinh vân, những hệ sao và những dạng thiên thể. Nếu như loài người có một đôi mắt có thể nhìn thấy sóng vô tuyến thì đôi mắt ấy phải to hơn cả một ô tô tải. Sóng điện vô tuyến tiết lộ cho chúng ta biết có vô vàn các dạng thiên thể trong vũ trụ và cả hàng loạt các hệ sao đang không ngừng tác động lẫn nhau và không ngừng phát nổ. Mỗi khi chúng ta quan sát vũ trụ trong một bước sóng mới thì chúng ta lại cảm nhận thấy một thế giới mới đang diễn ra. Những tin tức nhỏ nhặt đến từ tận đầu của vũ trụ được tích lũy lại, từ đó lý giải của con người về chúng cũng từng bước thêm sâu hơn; đây chính là sự thăm dò đối với những vật thể của vũ trụ mà mắt không nhìn thấy được.

TẠI SAO PHÒNG QUAN TRẮC THIÊN VĂN THƯỜNG CÓ MÁI TRÒN ?

Thông thường mái nhà nếu không bằng thì cũng nghiêng, chỉ riêng mái các phòng quan trắc của đài thiên văn thì hình tròn, trông xa giống như một chiếc bánh bao lớn. Phải chăng họ làm dáng cho nó hay chỉ để trông cho lạ mắt?

Không phải vậy, bởi mái tròn có tác dụng riêng của nó. Nhìn từ xa, nóc nhà thiên văn là một nửa hình cầu, nhưng đến gần sẽ thấy trên nóc mái có một rãnh hở chạy dài từ đỉnh xuống đến mép mái. Bước vào bên trong phòng, rãnh hở đó là một cửa sổ lớn nhìn lên trời, ống kính thiên văn khổng lồ chĩa lên trời qua cửa sổ lớn này.

Mái hình tròn của đài thiên văn được thiết kế để chuyên dụng cho kính thiên văn viễn vọng. Mục tiêu quan trắc của loại kính này nằm rải rác khắp bầu trời. Vì thế, nếu thiết kế như những mái nhà bình thường thì rất khó điều chỉnh ống kính về các mục tiêu. Trên trần nhà và xung quanh tường, người ta lắp một số bánh xe và đường ray chạy bằng điện để điều khiển nóc nhà di chuyển mọi góc độ, rất thuận tiện cho người sử dụng. Bố trí như vậy, dù ống kính thiên văn hướng về phía nào, chỉ cần điều khiển nóc nhà chuyển động đưa cửa sổ đến trước ống kính, ánh sáng sẽ chiếu tới và người quan sát có thể nhìn thấy bất cứ mục tiêu nào trên bầu trời.

Khi không sử dụng, người ta đóng cửa sổ trên nóc nhà để bảo vệ kính thiên văn không bị mưa gió. Đương nhiên, không phải tất cả các phòng quan trắc của đài thiên văn đều thiết kế mái tròn. Một số phòng quan trắc chỉ quan sát bầu trời hướng Bắc - Nam nên chỉ cần thiết kế mái nhà hình chữ nhật hoặc hình vuông.

TẠI SAO PHÒNG QUAN TRẮC THIÊN VĂN THƯỜNG CÓ MÁI TRÒN ?

Thông thường mái nhà nếu không bằng thì cũng nghiêng, chỉ riêng mái các phòng quan trắc của đài thiên văn thì hình tròn, trông xa giống như một chiếc bánh bao lớn. Phải chăng họ làm dáng cho nó hay chỉ để trông cho lạ mắt?

Không phải vậy, bởi mái tròn có tác dụng riêng của nó. Nhìn từ xa, nóc nhà thiên văn là một nửa hình cầu, nhưng đến gần sẽ thấy trên nóc mái có một rãnh hở chạy dài từ đỉnh xuống đến mép mái. Bước vào bên trong phòng, rãnh hở đó là một cửa sổ lớn nhìn lên trời, ống kính thiên văn khổng lồ chĩa lên trời qua cửa sổ lớn này.

Mái hình tròn của đài thiên văn được thiết kế để chuyên dụng cho kính thiên văn viễn vọng. Mục tiêu quan trắc của loại kính này nằm rải rác khắp bầu trời. Vì thế, nếu thiết kế như những mái nhà bình thường thì rất khó điều chỉnh ống kính về các mục tiêu. Trên trần nhà và xung quanh tường, người ta lắp một số bánh xe và đường ray chạy bằng điện để điều khiển nóc nhà di chuyển mọi góc độ, rất thuận tiện cho người sử dụng. Bố trí như vậy, dù ống kính thiên văn hướng về phía nào, chỉ cần điều khiển nóc nhà chuyển động đưa cửa sổ đến trước ống kính, ánh sáng sẽ chiếu tới và người quan sát có thể nhìn thấy bất cứ mục tiêu nào trên bầu trời.

Khi không sử dụng, người ta đóng cửa sổ trên nóc nhà để bảo vệ kính thiên văn không bị mưa gió. Đương nhiên, không phải tất cả các phòng quan trắc của đài thiên văn đều thiết kế mái tròn. Một số phòng quan trắc chỉ quan sát bầu trời hướng Bắc - Nam nên chỉ cần thiết kế mái nhà hình chữ nhật hoặc hình vuông.

ĐƠN VỊ DÙNG ĐỂ ĐO KHOẢNG CÁCH GIỮA CÁC THIÊN THỂ LÀ GÌ ?

Loài người nhận biết các hiện tượng thiên văn trong đó có một nhận biết quan trọng đó là nhận biết về khoảng cách giữa Trái Đất với các thiên thể. Trong hằng hà sa số những thiên thể thì ngoài Mặt Trời và Mặt Trăng và các hành tinh ra, các vì sao khác đều cách chúng ta rất xa. Rất xa đó chỉ là một sự mô tả còn trong thực tế khoảng cách này là bao xa? Đây cũng chính là điều mà con người luôn trăn trở. Đến những năm 30 của thế kỉ XIX nghĩa là sau khi kính viễn vọng được phát minh ra 200 năm, có ba nhà thiên văn học cùng đo được khoảng cách của một số hằng tinh ở gần chúng ta. Trong kết quả mà họ đo được thì đơn vị tính không phải là các đơn vị đo lường thường dùng trên Trái Đất nữa mà phải tính theo năm ánh sáng. Đây là một bước nhảy vọt lớn, tầm nhìn của loài người đã vượt qua khỏi hệ Mặt Trời đến với thế giới của các hằng tinh. Trong thế giới của các hằng tinh ấy, hằng tinh cách chúng ta gần nhất cũng là 4,2 năm ánh sáng.