Mr Bens
Intern Writer
Kính viễn vọng Mặt trời Độ phân giải cao Trường nhìn Lớn 2,5 mét (WeHoST) vừa được xây dựng trên núi Vũ Minh, Đạo Thành, Tứ Xuyên ở độ cao 4.700 mét. Dự kiến cơ sở hỗ trợ sẽ hoàn tất vào cuối năm 2026. Đây là kính viễn vọng Mặt trời trục đối xứng lớn nhất thế giới tính đến thời điểm này.
Mặc dù các kính viễn vọng hiện nay có thể nhìn rõ các cấu trúc nhỏ trên bề mặt Mặt Trời, nhưng vẫn chưa đủ để nghiên cứu toàn diện các vùng hoạt động hoặc những vụ phun trào Mặt Trời. Với gương chính khẩu độ 2,5 mét, WeHoST có thể mở rộng trường nhìn gấp ba đến bốn lần, bao phủ toàn bộ vùng hoạt động, giúp quan sát kỹ hơn các hiện tượng phun trào.
Điểm đặc biệt của WeHoST là khả năng chuyển đổi đường đi ánh sáng giữa ngày và đêm chỉ trong vòng 10 phút. Tốc độ phản ứng này được kỳ vọng mở ra những đột phá cho ngành "thiên văn học miền thời gian", vốn nghiên cứu các hiện tượng vũ trụ thay đổi nhanh chóng trong thời gian ngắn như siêu tân tinh, sao neutron và sóng hấp dẫn.
Thiên văn học miền thời gian còn dùng công nghệ âm thanh hóa để chuyển dữ liệu vật lý thiên văn thành tín hiệu âm thanh, từ đó "lắng nghe" vũ trụ. Những âm thanh như tiếng pháo hoa, sóng xung kích hay tiếng bíp đều là minh họa của dữ liệu không gian do kính viễn vọng ghi lại. Đây là cách mới để xử lý và nhận biết thông tin mà mắt thường không thể thấy.
FAST, hay còn gọi là "Con Mắt Trời Trung Quốc", là kính viễn vọng vô tuyến khẩu độ lớn nhất thế giới, cho phép thu nhận các tín hiệu sóng vô tuyến từ sâu trong vũ trụ, hỗ trợ đắc lực cho công nghệ "lắng nghe" hiện đại.
Năm 1979, Donald Guernet phát hiện sóng vô tuyến tần số thấp từ các vệ tinh của Sao Mộc, mở đường cho việc dùng âm thanh để phân tích dữ liệu thiên văn. Đến năm 2004, khi chuyển dữ liệu từ sứ mệnh Cassini thành âm thanh, các nhà khoa học phát hiện ra tia sét và bức xạ điện tử trên Sao Thổ. Nhờ vậy, việc “lắng nghe” cho thấy hiệu quả vượt trội so với chỉ nhìn dữ liệu.
Năm 2015, lần đầu tiên nhân loại phát hiện sóng hấp dẫn từ sự hợp nhất của hai hố đen, ví như “âm thanh vo ve” của vũ trụ. Kể từ đó, việc "nghe" đã mở ra hướng đi mới trong nghiên cứu sự tiến hóa của vũ trụ.
Nhiều dự án khảo sát bầu trời hiện nay đã ứng dụng công nghệ thiên văn học miền thời gian. Chẳng hạn, dự án Sloan dùng kính viễn vọng 2,5 mét để khảo sát quang phổ hàng triệu thiên thể. Từ năm 2023, Đài quan sát Vera Rubin ở Chile bắt đầu quét toàn bộ bầu trời phía nam hàng tuần trong vòng 10 năm, tìm kiếm các hiện tượng thoáng qua.
Dự án "Sâu hơn, Rộng hơn, Nhanh hơn" của Úc cũng theo dõi hiện tượng thiên văn thoáng qua bằng sóng âm, kết nối hơn 30 cơ sở kính thiên văn toàn cầu. Đồng thời, Kính viễn vọng Khảo sát Mặc Tử với khẩu độ 2,5 mét và cảm biến 765 triệu điểm ảnh đã bắt đầu khảo sát bầu trời từ năm 2023, với khả năng ghi lại các hiện tượng vũ trụ ở tần suất tính bằng mili giây.
Thiên văn học miền thời gian giống như việc quay một "vlog cuộc sống" cho vũ trụ. Từ các vụ nổ siêu tân tinh đến chớp sáng gamma, tất cả đều được ghi lại như những cảnh quay tốc độ cao, giúp con người hiểu rõ hơn về các định luật vật lý vận hành trong không gian.
Tuy nhiên, ngành này vẫn còn nhiều thử thách. Để quan sát các hiện tượng thoáng qua, cần thiết bị có trường nhìn rộng, phản ứng nhanh, độ phơi sáng sâu và bước sóng đa dạng. Những hiện tượng có thời gian tồn tại chỉ vài mili giây đến vài giờ, như sóng hấp dẫn hay vụ nổ tia gamma, đòi hỏi hệ thống cực kỳ nhạy và chính xác.
Thêm vào đó, việc phối hợp giữa các đài quan sát khác nhau và xử lý khối lượng dữ liệu khổng lồ vẫn là thách thức kỹ thuật lớn. Đòi hỏi phải phát triển thuật toán và phần mềm xử lý mới, giúp trích xuất thông tin giá trị nhanh chóng và hiệu quả.
Mặc dù vậy, thiên văn học miền thời gian đang mở ra cơ hội mới để "lắng nghe" những tín hiệu bí ẩn trong không gian và đưa nhân loại đến gần hơn với những bí mật chưa lời giải giữa các vì sao.
Mặc dù các kính viễn vọng hiện nay có thể nhìn rõ các cấu trúc nhỏ trên bề mặt Mặt Trời, nhưng vẫn chưa đủ để nghiên cứu toàn diện các vùng hoạt động hoặc những vụ phun trào Mặt Trời. Với gương chính khẩu độ 2,5 mét, WeHoST có thể mở rộng trường nhìn gấp ba đến bốn lần, bao phủ toàn bộ vùng hoạt động, giúp quan sát kỹ hơn các hiện tượng phun trào.
Điểm đặc biệt của WeHoST là khả năng chuyển đổi đường đi ánh sáng giữa ngày và đêm chỉ trong vòng 10 phút. Tốc độ phản ứng này được kỳ vọng mở ra những đột phá cho ngành "thiên văn học miền thời gian", vốn nghiên cứu các hiện tượng vũ trụ thay đổi nhanh chóng trong thời gian ngắn như siêu tân tinh, sao neutron và sóng hấp dẫn.
Thiên văn học miền thời gian còn dùng công nghệ âm thanh hóa để chuyển dữ liệu vật lý thiên văn thành tín hiệu âm thanh, từ đó "lắng nghe" vũ trụ. Những âm thanh như tiếng pháo hoa, sóng xung kích hay tiếng bíp đều là minh họa của dữ liệu không gian do kính viễn vọng ghi lại. Đây là cách mới để xử lý và nhận biết thông tin mà mắt thường không thể thấy.
FAST, hay còn gọi là "Con Mắt Trời Trung Quốc", là kính viễn vọng vô tuyến khẩu độ lớn nhất thế giới, cho phép thu nhận các tín hiệu sóng vô tuyến từ sâu trong vũ trụ, hỗ trợ đắc lực cho công nghệ "lắng nghe" hiện đại.
Những khám phá bất ngờ từ việc "nghe" vũ trụ
Việc khám phá vũ trụ bằng âm thanh bắt đầu từ năm 1931, khi nhà vật lý Carl Gutt Jansky vô tình phát hiện ra sóng vô tuyến từ trung tâm Dải Ngân Hà. Từ đó, thiên văn học vô tuyến ra đời. Đến thập niên 1970, các nhà khoa học bắt đầu có ý thức sử dụng âm thanh để quan sát vũ trụ.Năm 1979, Donald Guernet phát hiện sóng vô tuyến tần số thấp từ các vệ tinh của Sao Mộc, mở đường cho việc dùng âm thanh để phân tích dữ liệu thiên văn. Đến năm 2004, khi chuyển dữ liệu từ sứ mệnh Cassini thành âm thanh, các nhà khoa học phát hiện ra tia sét và bức xạ điện tử trên Sao Thổ. Nhờ vậy, việc “lắng nghe” cho thấy hiệu quả vượt trội so với chỉ nhìn dữ liệu.
Năm 2015, lần đầu tiên nhân loại phát hiện sóng hấp dẫn từ sự hợp nhất của hai hố đen, ví như “âm thanh vo ve” của vũ trụ. Kể từ đó, việc "nghe" đã mở ra hướng đi mới trong nghiên cứu sự tiến hóa của vũ trụ.
Nhiều dự án khảo sát bầu trời hiện nay đã ứng dụng công nghệ thiên văn học miền thời gian. Chẳng hạn, dự án Sloan dùng kính viễn vọng 2,5 mét để khảo sát quang phổ hàng triệu thiên thể. Từ năm 2023, Đài quan sát Vera Rubin ở Chile bắt đầu quét toàn bộ bầu trời phía nam hàng tuần trong vòng 10 năm, tìm kiếm các hiện tượng thoáng qua.
Dự án "Sâu hơn, Rộng hơn, Nhanh hơn" của Úc cũng theo dõi hiện tượng thiên văn thoáng qua bằng sóng âm, kết nối hơn 30 cơ sở kính thiên văn toàn cầu. Đồng thời, Kính viễn vọng Khảo sát Mặc Tử với khẩu độ 2,5 mét và cảm biến 765 triệu điểm ảnh đã bắt đầu khảo sát bầu trời từ năm 2023, với khả năng ghi lại các hiện tượng vũ trụ ở tần suất tính bằng mili giây.
Thiên văn học miền thời gian giống như việc quay một "vlog cuộc sống" cho vũ trụ. Từ các vụ nổ siêu tân tinh đến chớp sáng gamma, tất cả đều được ghi lại như những cảnh quay tốc độ cao, giúp con người hiểu rõ hơn về các định luật vật lý vận hành trong không gian.
Tuy nhiên, ngành này vẫn còn nhiều thử thách. Để quan sát các hiện tượng thoáng qua, cần thiết bị có trường nhìn rộng, phản ứng nhanh, độ phơi sáng sâu và bước sóng đa dạng. Những hiện tượng có thời gian tồn tại chỉ vài mili giây đến vài giờ, như sóng hấp dẫn hay vụ nổ tia gamma, đòi hỏi hệ thống cực kỳ nhạy và chính xác.
Thêm vào đó, việc phối hợp giữa các đài quan sát khác nhau và xử lý khối lượng dữ liệu khổng lồ vẫn là thách thức kỹ thuật lớn. Đòi hỏi phải phát triển thuật toán và phần mềm xử lý mới, giúp trích xuất thông tin giá trị nhanh chóng và hiệu quả.
Mặc dù vậy, thiên văn học miền thời gian đang mở ra cơ hội mới để "lắng nghe" những tín hiệu bí ẩn trong không gian và đưa nhân loại đến gần hơn với những bí mật chưa lời giải giữa các vì sao.
