thumbnail - Làm thế nào để biết những gì chúng ta quan sát được cách chúng ta X năm ánh sáng?
Nga Nguyễn
Hà Nội

Làm thế nào để biết những gì chúng ta quan sát được cách chúng ta X năm ánh sáng?

Làm thế nào để biết những gì chúng ta quan sát được cách chúng ta x năm ánh sáng? Khi chúng ta nói mặt trời mà chúng ta nhìn thấy 'bây giờ' là từ 8 phút trước, tôi hiểu điều đó - vì chúng ta đã biết khoảng cách tới mặt trời. Làm thế nào để chúng ta đo khoảng cách đến các đối tượng khác trong vũ trụ?

Đo khoảng cách là một vấn đề rất quan trọng trong Thiên văn học và nó rất khó thực hiện.

Vì vậy, trước hết bạn xác định hoàn toàn đúng: khoảng cách và năm ánh sáng có liên quan trực tiếp với nhau - năm ánh sáng chỉ đơn giản là một cách thuận tiện để chỉ ra một khoảng cách.

Hãy để tôi cung cấp cho bạn ba cách điển hình về cách các Nhà thiên văn có thể xác định khoảng cách đến các vật thể khác:

Một cách là sử dụng chuyển động của chúng ta xung quanh mặt trời để xem các ngôi sao xa xôi từ một góc độ hơi khác trong suốt năm. Điều này dẫn đến một thị sai nhỏ của các ngôi sao gần đó mà chúng ta có thể sử dụng để tính khoảng cách bằng một số hình học tam giác. 

Một cách khác để chúng ta đo khoảng cách trực tiếp là biết được bản chất của một thứ gì đó sáng như thế nào. Sau đó, chúng ta nhìn vào mức độ sáng của nó trên bầu trời và nó càng mờ đi khi chúng ta càng ở xa nó. Giống như một ngọn đèn xuất hiện càng tối khi bạn càng ở xa nó vì ánh sáng lan tỏa ra nhiều hơn. Ví dụ, chúng ta đã hiểu rõ về độ sáng tuyệt đối của một số sao siêu mới và một số ngôi sao dao động trong độ sáng (sao cepheid).

Cách đầu tiên hoạt động tốt cho các ngôi sao lân cận. Cách thứ hai cũng hiệu quả đối với các thiên hà gần đó. Để làm cho điều này chính xác hơn, chúng ta thường sử dụng thang đo khoảng cách, trong đó một loại phép đo giúp chúng ta đảm bảo rằng phép đo tiếp theo thậm chí xa hơn vẫn chính xác.

Đối với các thiên hà siêu xa, tức là ánh sáng của chúng đã được gửi đi cách đây rất lâu, đến nỗi một phần nhỏ lịch sử của vũ trụ đã trôi qua kể từ đó, chúng ta có một cách khác. Xem khi vũ trụ giãn nở, ánh sáng bị giãn ra: ánh sáng xanh lam trở nên đỏ hơn, ánh sáng đỏ trở thành tia hồng ngoại... Vì từ nhiều thập kỷ khảo sát rất chi tiết về bầu trời, chúng ta có một mô hình khá chính xác về lịch sử vũ trụ mà chúng ta có thể liên hệ mức độ ánh sáng đã dịch chuyển theo khoảng cách như thế nào trong năm ánh sáng. Đây là một ví dụ GN-z11 là một trong những vật thể ở xa nhất mà chúng ta biết:

Làm thế nào để biết những gì chúng ta quan sát được cách chúng ta X năm ánh sáng? 

Hình vẽ GN-z11 trông như thế nào khi ánh sáng được phát ra

Làm thế nào để biết những gì chúng ta quan sát được cách chúng ta X năm ánh sáng? 

Chúng ta biết thiên hà này phải có màu khá xanh, nhưng nó xuất hiện hoàn toàn màu đỏ khi chúng ta quan sát nó. Điều này cho phép chúng ta tính toán rằng ánh sáng của nó đã truyền đến chúng ta trong 13,4 tỷ năm (gần như toàn bộ tuổi của vũ trụ là khoảng 13,7 tỷ năm). Kể từ đó, không gian ở giữa đã mở rộng đến mức ngày nay thiên hà này cách chúng ta khoảng 32 tỷ năm ánh sáng.

Cũng xin nhắc lại rằng tất cả các phương pháp này đều có độ không đảm bảo đo đáng kể, chúng ta không thể thực hiện các phép đo này xuống đến một mét. Thông thường, các phương pháp này chỉ chính xác đến vài phần trăm.

>> Tốc độ ánh sáng có phải là tốc độ nhanh nhất không? Vũ trụ rộng lớn như vậy, có vận tốc nào nhanh hơn vận tốc ánh sáng?

Chủ đề liên quan

Chủ đề khác