Bạn đã bao giờ ngước nhìn bầu trời đêm và tự hỏi điều gì thực sự đang diễn ra ngoài kia chưa? Trong nhiều thế kỷ, con người đã ngắm nhìn những vì sao, mơ ước khám phá vũ trụ bao la. Nhưng phải đến khi kính viễn vọng không gian ra đời, hiểu biết của chúng ta về vũ trụ mới thực sự được nâng cao.
Hãy cùng tìm hiểu xem những thiết bị đáng kinh ngạc này đã cách mạng hóa thiên văn học như thế nào và thay đổi mọi thứ chúng ta biết về không gian.
Không giống như kính viễn vọng truyền thống trên Trái Đất, kính viễn vọng không gian quay quanh quỹ đạo bên ngoài bầu khí quyển của chúng ta. Điều này có nghĩa là chúng tránh được hiện tượng mờ và méo hình do không khí và thời tiết Trái Đất gây ra. Tầm nhìn rõ nét hơn cho phép chúng chụp được hình ảnh sắc nét hơn và phát hiện tín hiệu từ các thiên hà, tinh vân và các hiện tượng thiên văn khác ở xa.
Bước tiến lớn đầu tiên diễn ra vào năm 1990 với sự ra mắt của Kính viễn vọng Không gian Hubble. Kể từ đó, kính viễn vọng không gian đã mở ra những cánh cửa vào những vùng vũ trụ mà các đài quan sát mặt đất không thể nhìn thấy.
Bầu khí quyển Trái Đất lọc và làm biến dạng ánh sáng từ không gian. Mặc dù bảo vệ chúng ta khỏi bức xạ có hại, nhưng nó cũng chặn nhiều bước sóng như tia cực tím (UV), tia X và tia hồng ngoại, vốn mang thông tin quan trọng về các ngôi sao và thiên hà. Kính viễn vọng không gian có thể phát hiện những bước sóng vô hình này, mang đến cho các nhà khoa học bức tranh toàn cảnh hơn.
Ví dụ:
- Kính viễn vọng hồng ngoại, chẳng hạn như Kính viễn vọng Không gian James Webb (JWST) mới được phóng gần đây, có thể nhìn xuyên qua các đám mây bụi vũ trụ để quan sát các ngôi sao mới sinh và thậm chí nghiên cứu bầu khí quyển của các ngoại hành tinh.
- Kính viễn vọng tia X, chẳng hạn như Đài quan sát tia X Chandra, phát hiện các sự kiện dữ dội như va chạm lỗ đen và vụ nổ siêu tân tinh.
- Kính viễn vọng tia cực tím giúp các nhà khoa học hiểu được vòng đời của các ngôi sao và tính chất hóa học của các thiên hà.
Kể từ khi Hubble ra mắt, kính viễn vọng không gian đã làm thay đổi ngành thiên văn học với những khám phá mang tính đột phá:
- Tuổi và sự giãn nở của vũ trụ: Kính viễn vọng Hubble đã giúp đo lường tốc độ giãn nở của vũ trụ, tinh chỉnh ước tính về tuổi của vũ trụ lên khoảng 13,8 tỷ năm.
- Bằng chứng về năng lượng tối: Các quan sát từ kính viễn vọng không gian đã đưa ra bằng chứng mạnh mẽ về năng lượng tối, một lực bí ẩn đang đẩy nhanh sự giãn nở của vũ trụ.
- Khí quyển của các ngoại hành tinh: Kính viễn vọng không gian có thể phân tích thành phần hóa học của các hành tinh xung quanh các ngôi sao khác, tìm kiếm dấu hiệu của nước, oxy, hoặc thậm chí là sự sống.
- Sự hình thành và tiến hóa của thiên hà: Hình ảnh trường sâu từ không gian cho thấy các thiên hà cách xa hàng tỷ năm ánh sáng, cho thấy cách các thiên hà hình thành và thay đổi theo thời gian.
Ra mắt vào tháng 12 năm 2021, JWST được thiết kế để quan sát vũ trụ bằng tia hồng ngoại với độ chính xác chưa từng có.
Khả năng phân tích chi tiết bầu khí quyển của các ngoại hành tinh của JWST có thể tạo nên một cuộc cách mạng trong việc tìm kiếm sự sống ngoài Trái Đất. Các nhà khoa học hiện đang lên kế hoạch cho các sứ mệnh và nghiên cứu có thể trả lời một số câu hỏi lớn nhất của nhân loại: Liệu chúng ta có đơn độc? Sự sống bắt đầu như thế nào?
Bạn có thể tự hỏi: "Tại sao điều này lại quan trọng với tôi?" Bên cạnh việc thỏa mãn trí tò mò của chúng ta về vũ trụ, công nghệ kính viễn vọng vũ trụ còn có những ứng dụng thực tế. Các camera và cảm biến được phát triển cho kính viễn vọng đã cải thiện khả năng chụp ảnh y tế, theo dõi khí hậu, và thậm chí cả camera điện thoại thông minh. Việc hiểu biết về thời tiết vũ trụ cũng giúp bảo vệ các vệ tinh và lưới điện trên Trái Đất.
Kính viễn vọng không gian đã thay đổi mãi mãi cái nhìn của chúng ta về vũ trụ. Bằng cách vượt ra khỏi giới hạn khí quyển của Trái Đất, chúng mang đến cho chúng ta những hiểu biết rõ ràng về sự ra đời của các ngôi sao, những bí ẩn của năng lượng tối, và hành trình tìm kiếm những thế giới khác có sự sống.
Khi các kính viễn vọng mới ra mắt và công nghệ tiến bộ, vũ trụ sẽ tiếp tục hé lộ những bí mật của nó — và chúng ta sẽ là những nhân chứng may mắn.
Lần tới khi bạn ngước nhìn các vì sao, hãy nhớ rằng: kính viễn vọng không gian chính là thấu kính mà nhân loại dùng để khám phá vô tận.