Đây là chương trình ESOcast!
Với nền khoa học tiên tiến và những chuyện hậu trường tại ESO,
Đài thiên văn phía Nam của châu Âu,
cùng khám phá ranh giới tận cùng của Vũ Trụ với Tiến sĩ J., hay Tiến sĩ Joe Liske.
Xin chào và hoan nghên đến với tập đặc biệt thứ ba của ESOcast.
Hoà mình cùng chương trình kỷ niệm 50 năm thành lập ESO vào tháng 10 năm 2012,
chúng tôi sẽ giới thiệu 8 nét đại diện đặc trưng
của ESO trong 50 năm khám phá bầu trời phía nam.
Quan sát Sắc nét
Càng to thì càng tốt -- ít ra đó là điều dành cho gương của kính thiên văn.
Nhưng gương càng to thì phải càng dày,
để gương không bị biến dạng do chính sức nặng của chúng.
Và gương có kích cỡ càng lớn, chúng càng dễ bị biến dạng,
không quan trọng chúng dày và nặng đến cỡ nào.
Giải pháp cho việc này ư?
Ta cần tấm gương mỏng, nhẹ
và một trò ảo thuật có tên quang học chủ động.
Công nghệ này được ESO tiên phong vào cuối thập niên 1980,
với Kính thiên văn Công nghệ Mới.
Và đây chính là sự hiện đại của công nghệ.
Gương của Kính thiên văn Rất Lớn - VLT - có đường kính 8,2m ...
... nhưng chỉ dày có 20cm.
Và đây chính là trò ảo thuật:
một hệ thống hỗ trợ điều khiển bằng máy tính đảm bảo
tấm gương luôn giữ được hình dạng mong muốn ở mọi thời điểm với độ chính xác từng nanomet.
VLT là cơ sở hàng đầu của ESO.
Bốn kính thiên văn giống hệt nhau,
nằm trên đỉnh núi Cerro Paranal,
ở phía bắc Chile.
Được xây dựng vào cuối thập niên 1990,
cung cấp cho các nhà thiên văn học nhiều thiết bị công nghệ tốt nhất hiện có.
Giữa Sa mạc Atacama, ESO đã tạo ra một thiên đường dành cho các nhà thiên văn học.
Các nhà khoa học lưu trú tại La Residencia,
một dãy nhà khách nằm dưới lòng đất
tại một trong những nơi khô hạn nhất trên hành tinh.
Nhưng bên trong là mợt vườn cọ tươi tốt,
một hồ bơi, và ...
... nhiều món tráng miệng hấp dẫn của Chile.
Tất nhiên,
điểm đắt khách độc nhất của Kính thiên văn Rất Lớn không phải là hồ bơi kia,
mà là góc nhìn Vũ Trụ không đâu sánh bằng của VLT.
Nếu không có gương mỏng và quang học chủ động thì sẽ không có VLT.
Nhưng còn nữa.
Những ngôi sao bị mờ nét,
ngay cả khi được quan sát bằng kính thiên văn tốt nhất và lớn nhất.
Nguyên nhân ư?
Bầu khí quyển của Trái Đất làm biến dạng hình ảnh.
Cùng khám phá trò ma thuật thứ hai: quang học thích ứng.
Tại Paranal, chùm tia laser chiếu lên bầu trời đêm tạo nên những ngôi sao nhân tạo.
Các cảm biến sử dụng ngôi sao này để đo độ biến dạng hình ảnh của khí quyển.
Và cứ hàng trăm lần mỗi giây,
hệ thống máy tính điều chỉnh hình dạng gương để chỉnh sửa hình ảnh thu được.
Và kết quả cuối cùng?
Sự nhiễu loạn trong bầu khí quyển được loại bỏ hoàn toàn.
Hãy nhìn vào sự khác biệt của chúng này!
Thiên hà Milky Way (Dải Ngân Hà) là một thiên hà xoắn ốc khổng lồ.
Và vùng trung tâm thiên hà - cách xa chúng ta 27.000 năm ánh sáng -
chứa một bí ẩn mà Kính thiên văn Rất Lớn của ESO đã giúp làm sáng tỏ.
Nhiều đám mây bụi lớn chặn đứng tầm nhìn của chúng ta về vùng trung tâm của Ngân Hà.
Nhưng máy ảnh hồng ngoại nhạy bén có thể nhìn xuyên qua đám mây bụi
và cho ta thấy đằng sau chúng là gì.
Được hỗ trợ bởi quang học thích ứng, có thể thấy có đến hàng tá sao khổng lồ đỏ.
Và qua nhiều năm, ta nhận thấy những ngôi sao này không hề đứng yên!
Chúng quay quanh một vật thể vô hình ở trung tâm Dải Ngân Hà.
Từ chuyển động của các ngôi sao, vật thể vô hình phải cực kỳ nặng.
Một lỗ đen khổng lồ, nặng gấp 4,3 triệu lần khối lượng Mặt Trời của chúng ta.
Các nhà thiên văn học thậm chí còn quan sát thấy vệt loé sáng đầy năng lượng từ những đám khí
rơi vào trong lỗ đen.
Tất cả đều được quan sát rõ nhờ sức mạnh của quang học thích ứng.
Gương mỏng và quang học chủ động có thể giúp xây dựng kính thiên văn khổng lồ.
Và quang học thích ứng sẽ giải quyết vấn đề nhiễu loạn trong bầu khí quyển,
cho chúng ta hình ảnh cực kỳ sắc nét.
Nhưng đây vẫn chưa phải là tất cả.
Trò thứ ba. Và nó được gọi là giao thoa.
VLT gồm có bốn kính thiên văn.
Cùng nhau, chúng có thể hoạt động như một kính thiên văn ảo có đường kính 130m.
Ánh sáng được thu thập bởi từng kính thiên văn được chuyển qua các hầm rút
và được tập hợp lại trong một phòng thí nghiệm dưới lòng đất.
Tại đây,
sóng ánh sáng được kết hợp nhờ sử dụng đo laser cùng nhiều đường trễ phức tạp.
Kết quả là sức mạnh thu thập ánh sáng của bốn chiếc gương 8,2m,
và tầm nhìn rộng như mắt chim đại bàng của một kính thiên văn ảo rộng bằng 50 sân tennis.
Bốn kính phụ hỗ trợ cho hệ thống linh hoạt hơn.
Chúng hay xuất hiện với hình dáng nhỏ bé bên cạnh bốn gã khổng lồ.
Tuy nhiên, mỗi kính phụ được trang bị một tấm gương 1,8m.
Lớn hơn cả những chiếc kính thiên văn lớn nhất thế giới khoảng 100 năm về trước.
Giao thoa quang học là một điều kỳ diệu.
Ánh sao nhiệm màu, được vận dụng trong sa mạc.
Và kết quả thật ấn tượng.
Hệ thống giao thoa của Kính thiên văn Rất Lớn cho thấy độ chi tiết gấp 50 lần
so với Kính thiên văn Hubble.
Ví dụ,
một cái nhìn cận cảnh về một hệ sao đôi ma cà rồng.
Một ngôi sao đang lấy cắp vật chất từ một sao đồng hành.
Luồng bụi sao bất thường được phát hiện xung quanh sao Betelgeuse -
một gã khổng lồ sắp phát nổ thành một supernova.
Và trong các đĩa bụi bao quanh nhiều ngôi sao mới sinh,
các nhà thiên văn học đã tìm thấy ...
... vật liệu thô tạo nên những thế giới tương lai như Trái Đất.
Kính thiên văn Rất Lớn là đôi mắt trông nom bầu trời sắc nét nhất của nhân loại.
Nhưng các nhà thiên văn học còn có nhiều phương tiện khác để mở mang sự hiểu biết
và mở rộng tầm nhìn của họ.
Tại Đài thiên văn phía Nam của châu Âu,
họ đã học cách quan sát Vũ Trụ trong một loại ánh sáng hoàn toàn khác.
Tôi là Tiến sĩ J., đồng hành cùng tập đặc biệt này của ESOcast.
Lần sau hãy cùng tôi tham gia vào một cuộc phiêu lưu Vũ Trụ khác.
ESOcast được sản xuất bởi ESO,
Đài thiên văn phía Nam của châu Âu.
ESO, Đài thiên văn phía Nam của châu Âu,
là tổ chức khoa học và công nghệ liên chính phủ ưu việt trong thiên văn học,
thiết kế, xây dựng và vận hành nhiều kính thiên văn trên mặt đất tiên tiến nhất thế giới.
Transcription by ESO; translation by — Thanh Sang Mai.
Cảm ơn bạn đã đồng hành cùng ESO.
Hãy cùng bay ra khỏi thế giới này với Hubble.
Chương trình Hubblecast giới thiệu nhiều khám phá mới mẻ cùng đài quan sát ngoài không gian nổi tiếng nhất
và danh giá nhất thế giới,
Kính thiên văn Không gian Hubble của NASA/ESA.