Vũ trụ không nhìn thấy

Chia sẻ: Nguyen Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:9

Thêm vào BST

Báo xấu

75
lượt xem 11
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'vũ trụ không nhìn thấy', tài liệu phổ thông, vật lý phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Vũ trụ không nhìn thấy

Vũ tr không nhìn th y Michael Rowan-Robinson Khi chúng ta nhìn vào b u tr i êm trong sáng, chúng ta th y ch m t ph n c a cái mà vũ tr ch a trong nó: ch y u là các ngôi sao trong thiên hà c a chúng ta phát sáng trong d i bư c sóng kh ki n h p t 390 n 750 nm. Các kính thiên văn quang h c ã m r ng t m nhìn ó n nh ng thiên hà xa xôi, nhưng ch trong th k qua hay ch ng kho ng th i gian y, khi chúng ta b t u quan sát m t ngư ng r ng nh ng bư c sóng i n t không nhìn th y, thì v k ch t ng th c a vũ tr m i ư c vén màn bí n. B c x không nhìn th y u tiên ư c phát hi n ra là n m trong vùng h ng ngo i, nh ng bư c sóng t 750 nm n 1 mm. Nó ư c phát hi n ra vào năm 1800 khi nhà thiên văn h c na Anh William Herschel s d ng m t lăng kính phân tách ánh sáng m t tr i và nhìn th y m c th y ngân c a m t nhi t k t ngoài u c a quang ph b t u dâng lên. Thiên văn h c h ng ngo i ra i vào th p niên 1960. Nó nghiên c u các v t th trong vũ tr nh ng nhi t t 10 n 100 kelvin: các ti u hành tinh, sao ch i, b i gi a các sao, nh ng ngôi sao m i chào i và các thiên hà. Môi trư ng gi a các sao c a c p ôi thiên hà Anten ch phát ra ph h ng ngo i – nó trông t i en t i bư c sóng ánh sáng mà m t chúng ta có th nhìn th y. ( nh: NASA/ESA/HHT/STSCI/AURA) 1
T bi nb i Ngu n phát áng k nh t c a ánh sáng h ng ngo i i t i Trái t là môi trư ng gi a các sao. H n h p khí và b i này tràn kh p không gian gi a các sao trong các thiên hà và có nhi t t 10 n 50 kelvin. Nó ch phát x trong vùng h ng ngo i, và làm lu m ánh sáng nhìn th y phát ra t nh ng ngôi sao xa, làm hóa màu s c c a chúng. nh ch p tr c ti p u tiên c a b i gi a các sao xu t hi n vào năm 1983 v i V tinh Thiên văn h c H ng ngo i (IRAS), m t chi c kính thiên văn vũ tr do Mĩ, Hà Lan và Anh qu c tài tr . ó là m t th i kh c áng nh trong l ch s thiên văn h c. Vi c quan sát b i gi a các sao cho phép chúng ta nhìn thoáng qua chu kì tr n v n c a cu c s ng và cái ch t c a ngôi sao, c s hình thành c a nh ng ngôi sao và h hành tinh m i t b i – th nh tho ng trong nh ng t d d i như khi các thiên hà xa xôi va ch m nhau – t lâu trư c khi nh ng ngôi sao này tr nên kh ki n trư c các kính thiên văn quang h c. M t thí d tiêu bi u là c p thiên hà ang ló d ng tên g i là Anten, cách chúng ta kho ng 45 tri u năm ánh sáng: nh ng vùng h ng ngo i sáng nh t c a chúng là t i en nh ng bư c sóng nhìn th y. Các quan sát h ng ngo i còn cho bi t nh ng ngôi sao ang qua i t ng ra các ám mây b i và khí, làm y thêm môi trư ng gi a các sao. B i ó ch y u là silicate và carbon vô nh hình – cát và b hóng. S s n sinh ch t b i này là thi t y u cho s t n t i c a chúng ta: m i nguyên t carbon trong cơ th chúng ta ư c t o ra trong lõi c a m t ngôi sao, nó ư c gi i phóng ra khi ngôi sao qua i, và trôi gi t trong môi trư ng gi a các sao trư c khi b hút vào h m t tr i c a chúng ta. Nh ng th gi i khác Kính thiên văn vũ tr h ng ngo i chuyên d ng u tiên, IRAS, tìm th y các ĩa b i cùng nh ng m nh v khác xung quanh m t s ngôi sao sáng, mang l i phương pháp tìm ki m các h hành tinh. Các kh o sát h ng ngo i k t ó ã phát hi n ra nhi u ĩa m nh v và các hành tinh ang trong quá trình hình thành. Các hành tinh ngoài h m t tr i hình thành tr n v n nh t ã ư c các kính thiên văn quang h c phát hi n ra ho c qua s bi n thiên nh c a v n t c ngôi sao khi hành tinh quay xung quanh nó, ho c s gi m i r t ít sáng c a ngôi sao khi hành tinh i qua phía trư c ngôi sao. Các thi t b h ng ngo i, như Kính thiên văn vũ tr Spitzer, có vai trò b sung quan tr ng. Chúng tìm ki m “M c tinh nóng”, nh ng hành tinh n ng qu o g n, khi chúng i qua phía trư c ngôi sao ch . M t thi t b h ng ngo i trên Kính thiên văn R t L n c a ài thiên văn Nam châu Âu là thi t b u tiên cung c p m t nh ch p tr c ti p c a m t hành tinh ngoài h m t tr i. V t th này, ang quay xung quanh m t ngôi sao lùn nâu, n ng hơn M c tinh n năm l n. Các ngu n g c thiên hà Vì các quan sát h ng ngo i do thám các ngôi sao khi chúng hình thành và qua i, nên chúng ta có th s d ng nhìn ngư c v th i gian, tìm hi u xem các ngôi sao và thiên hà ã hình thành như th nào trong l ch s vũ tr g n như xa n t n th i Big Bang. 2
Khi Tàu kh o sát B c x n n Vũ tr (COBE) c a NASA, s m nh vũ tr phóng lên qu o vào năm 1999, o ư c toàn b b c x n n các bư c sóng milimet và dư i milimet, nó tìm th y m t s óng góp m nh m t nh ng thiên hà xa. Hóa ra hơn m t n a năng lư ng phát ra b i nh ng ngôi sao xa xôi các bư c sóng quang h c và t ngo i b h p th b i b i gi a các sao và phát x tr l i trong vùng h ng ngo i trư c khi nó i t i chúng ta, mang l i cơ s h ng ngo i cho ki n th c vũ tr c a chúng ta. B c x h ng ngo i còn quan tr ng trong vi c tìm hi u xem các thiên hà u tiên nh t ã phát sinh như th nào. Vũ tr hi n ang giãn n , nghĩa là a s các thiên hà ang lùi ra xa chúng ta và b c x mà chúng phát ra ch u s d ch chuy n Doppler sang nh ng bư c sóng dài hơn. “S l ch ” này có nghĩa là ánh sáng kh ki n phát ra t các thiên hà xa xôi nh t ã bi t, phát ra trong nh ng t năm u tiên sau Big Bang, b kéo giãn sang nh ng bư c sóng h ng ngo i khi nó i t i ch chúng ta. Thi t b sao: Herschel a s bư c sóng h ng ngo i b h p th b i nư c và carbon dioxide trong khí quy n, v i ch m t vài “c a s ” ph h ng ngo i h p i t i ư c m t t. Do ó, các kính thiên văn h ng ngo i ph i ư c l p t trên nh núi, ho c t t hơn là trong không gian. Nhà vô ch hi n nay trong vương qu c h ng ngo i là kính thiên văn Herschel c a Cơ quan Vũ tr châu Âu, nó b t u ho t ng vào năm 2009. Nó là chi c kính thiên văn l n nh t t ng ư c ưa lên qu o, và nó mang theo m t quang ph k cùng hai camera bao quát các bư c sóng t 70 n 500 micromet. Toàn b thi t b này ph i ư c làm l nh xu ng nhi t g n không tuy t i ngăn s phát x h ng ngo i riêng c a kính nh hư ng n các phép o. Trong khi d li u mà kính Herschel thu th p ang trong quá trình phân tích, thì chi c kính thiên văn này v n ti p t c cung c p m t s hình nh ngo n m c c a các ám mây b i d ng s i m nh gi a các sao trong ó các ngôi sao có th ang hình thành, cũng như nh c a các thiên hà v i nh ng lư ng l n b t ng c a khí b i r t l nh mà nh ng nghiên c u trư c ây ã b qua. Nhìn vào không gian sâu th m Các kính thiên văn vô tuy n và vi sóng ang m mình trong vũ tr l nh l o và l m x o quy t – t b c x tàn dư c a Big Bang cho n các pulsar và quasar c c m nh. Kính thiên văn vô tuy n và vi sóng nghiên c u nh ng bư c sóng i n t dài nh t – các sóng dài hơn kho ng 1 mm. M t s trong nh ng b c x này ư c t o ra b i nh ng v t th l nh l o nh t trong vũ tr , thí d như b c x n n 2,7 kelvin phát ra t Big Bang. Tuy nhiên, a ph n b c x ư c phát ra dư i d ng “b c x synchrotron”, gi i phóng khi các electron chuy n ng xo n c trong t trư ng g n t c ánh sáng. Vi c nh n d ng các ngu n b c x này ã làm hé l m t s v t th c c nh t c a vũ tr , thí d như các pulsar và quasar. 3
Quasar Ngu n phát sóng vô tuy n u tiên trên b u tr i ư c phân bi t rõ, Cyg A trong chòm sao Cygnus, ư c nh n d ng là m t thiên hà xa xôi vào năm 1954. Vào năm 1962, các nhà thiên văn t i trư ng i h c Cambridge ã l p danh sách hơn 300 ngu n phát vô tuy n trên b u tr i phương b c. M t vài trong s này là nh ng tàn dư c a các sao siêu m i trong thiên hà c a chúng ta, trong ó có m t v t th - ngày nay ư c bi t là m t pulsar – n m t i tâm c a tinh vân Con cua, tàn dư c a m t v n sao siêu m i mà các nhà thiên văn Trung Qu c ã nhìn th y vào năm 1054 sau công nguyên. Tuy nhiên, a s chúng thu c v các thiên hà xa. M t s xu t hi n cùng v i các v t th trông t a như sao, và ư c g i là các ngu n phát vô tuy n gi ng như sao, hay quasar. Nh ng v t th c nh , t a sáng này khi n ngư i ta tranh cãi lâu dài. Ngày nay, chúng ta tin chúng là các l en siêu kh i n m t i tâm c a các thiên hà xa, v i kh i lư ng t m t tri u n m t t l n kh i lư ng c a m t tr i. Ngày nay, chúng ta ng r ng a s các thiên hà, k c thiên hà c a chúng ta, có m t l en n m t i tâm c a chúng, và trong các thiên hà vô tuy n và các quasar, l en này ang ng n l y ch t khí bao xung quanh. Khi ch t khí chuy n ng xo n c v phía l en, các ư ng s c t trong ch t khí cu n l i theo, làm tăng t c các electron và t o ra sóng vô tuy n. Tính cho n nay, ngư i ta ã bi t t i hơn 200.000 quasar. Các tương tác liên thiên hà Các thiên hà thông thư ng ch a y ch t khí hydrogen. Vì các nguyên t hydrogen phát ra sóng vô tuy n v i bư c sóng 21 cm, nên các kính thiên văn vô tuy n có th l p b n ch t khí này. Thư ng thì nó vư t ra kh i ranh gi i nhìn th y c a thiên hà và th m chí có th liên k t v i các v t th dư ng như tách r i bên ngoài. M t thí d là nhóm thiên hà M81 cách xa chúng ta 12 tri u năm ánh sáng. Nhìn qua kính hi n vi quang h c, nh ng thiên hà này dư ng r i r c, nhưng các quan sát vô tuy n cho bi t m t m ng lư i hydrogen t o liên k t gi a chúng, qua ó chúng kéo gi t lên nhau b ng l c h p d n. Chúng ta có th thu ư c vô s thông tin v ng l c h c n i c a các thiên hà b ng cách nhìn vào các v ch ph khác phát ra t các ch t khí gi a các sao, thí d như trong d i vi sóng, n m gi a d i vô tuy n và h ng ngo i. Nh ng quan sát như v y hé l r ng các ám mây phân t m c có s phong phú ch t hóa h c, ph n nhi u trong s ó có g c carbon: hơn 140 phân t ã ư c nh n d ng, v i carbon monoxide là d i dào nh t x p sau hydrogen. Kính thiên văn vô tuy n có th chuy n ng 64 m Parkes Australia là ĩa vô tuy n có th chuy n ng l n th hai bán c u nam. ( nh: Roger Ressmeyer/Corbis) 4
Pulsar Năm 1967, Jocelyn Bell và Antony Hewish ang nghiên c u ph phát x c a các quasar v i m t anten vô tuy n m i Cambridge, Anh qu c, khi y Bell ý th t m t tín hi u vô tuy n d ng xung l p l i ch ng m i giây m t l n. ó là i tư ng u tiên thu c m t h ngu n phát vô tuy n m i g i là pulsar. Nh ng sao neutron ang quay nhanh này, tàn dư c a các sao siêu m i kh i lư ng l n, có t trư ng r t l n, có th t t i 10 gigatesla; so sánh, hãy lưu ý t trư ng c a Trái t chúng ta ch khiêm t n có 50 microtesla. Khi chúng quay tròn, các pulsar phát ra b c x synchrotron d ng tia quét qua không gian gi ng như tia sáng c a èn h i ăng, mang l i tín hi u d ng xung mà các kính thiên văn c a chúng ta có th nhìn th y. Các kính thiên văn vô tuy n ã tìm th y hàng nghìn pulsar v i chu kì bi n thiên t m t mili giây cho n vài giây. Năm 1974, qu o c a m t pulsar trong m t h ôi có m t sao neutron bình thư ng, không phát xung, ã ư c nhìn th y ang t t quay ch m l i úng như th nó ang phát ra sóng h p d n – b ng ch ng gián ti p duy nh t mà chúng ta có ư c t trư c n nay cho m t tiên oán ch ch t c a thuy t tương i r ng Einstein. N n vi sóng vũ tr Năm 1965, trong khi ang c g ng th c hi n nh ng quan sát vi sóng u tiên c a D i Ngân hà, Arno Penzias và Bob Wilson thu c Bell Labs Holmdel, New Jersey, nh n th y thi t b c a h b nh n chìm trong tín hi u nhi u không gi i thích ư c n t m i hư ng c a b u tr i. ây hóa ra là m t trong nh ng khám phá thiên văn quan tr ng nh t c a th k 20: b c x còn sót l i t th i Big Bang, g i là b c x n n vi sóng vũ tr hay CMB. B c x này có ph gi ng h t như ph c a m t v t có nhi t 2,73 kelvin, m t s xác nh n tuy t v i c a cái mà lí thuy t Big Bang tiên oán. Cư ng c a nó h u như y h t nhau cho dù b n nhìn v hư ng nào: n u b qua s bi n thiên có h th ng 1/1000 gây ra b i chuy n ng c a thiên hà c a chúng ta trong vũ tr , thì cư ng c a nó bi n thiên không quá 1/100.000. Nh ng thăng giáng nh xíu này ch ng có gì quan tr ng, nhưng chúng cung c p r t nhi u thông tin v s phong phú c a các lo i kh i lư ng và năng lư ng khác nhau trong vũ tr . Các phép o CMB do V tinh Kh o sát Vi sóng Phi ng hư ng Wilkinson (WMAP) cho th y ch 4% vũ tr là v t ch t bình thư ng, còn 23% là v t ch t t i không nhìn th y, ư c cho là c u t o t nh ng h t chưa rõ, và 73% là v t ch t t i còn khó hi u hơn n a, b n ch t c a nó v n còn là m t bí n. S m nh V tinh giám sát Planck c a Cơ quan Vũ tr châu Âu, phóng lên h i năm 2009 trên cùng tên l a mang kính thiên văn h ng ngo i Herschel, s l p b n CMB chi ti t tinh vi hơn WMAP, có l còn phát hi n ra c d u v t c a sóng h p d n còn sót l i t nh ng giai o n u c a Big Bng. Ma tr n Kính thiên văn R t L n Hình nh c i n c a kính thiên văn vô tuy n là m t cái ĩa v tinh vô tuy n m to. Các thí d n i ti ng g m có các kính thiên văn có th i u khi n t i Jodrell Bank Anh, ài thiên văn Parkes New South Wales, Australia, và ài thiên văn vô tuy n qu c gia t i Green 5
Bank, West Virginia, Mĩ. ĩa ơn l n nh t trong s chúng là cái ĩa c nh, ư ng kính 305 m t i Arecibo Puerto Rico, nơi n i ti ng vì ã i vào b phim James Bond GoldenEye. Tuy nhiên, ngay c m t anten kh ng l như v y cũng không th nh t ra m t ngu n vô tuy n trên b u tr i n chính xác như mong mu n. th c hi n các quan sát phân gi i cao, b n c n m t cái ĩa to hơn hàng trăm nghìn l n so v i bư c sóng mà b n ang quan sát. Yêu c u này ư c th c hi n b ng cách k t h p các tín hi u thu t nhi u ĩa t phân tán, s d ng m t kĩ thu t g i là t ng h p kh u . Thí d hay c a m t thi t b như v y là Ma tr n Kính thiên văn R t L n New Mexico, g m 27 ĩa phân tán d c theo ba c nh c a ch “Y”, m i c nh dài 10 km. Nó có th nh v m t ngu n vô tuy n trên b u tr i n chính xác ch ng 1/10.000 c a m t . Các s ki n nóng b ng, kh c li t, năng l ng cao Tia X và tia gamma là sóng i n t năng lư ng cao nh t, v i bư c sóng b ng m t ph n nh c a m t nano mét ho c ng n hơn. Các quan sát nh ng bư c sóng này cho th y vũ tr cp nóng nh t và d d i nh t c a nó. ây là m t ch bùng n tia gamma, c a ch t khí nhi t hàng trăm tri u ang xoáy tròn xung quanh tàn dư c a các ngôi sao ã ch t, và c a nh ng v t th kì l như sao lùn tr ng, sao neutron và các l en. nh tia X c a m t tr i cho phép chúng ta nhìn th y tác d ng c bi t c a ho t ng m t tr i gây ra b i các l c t . ( nh: SOHO/NASA/ESA) Thiên văn h c bùng n Tia gamma có bư c sóng ng n hơn 0,01 nano mét và ư c phát ra trong s phân h y phóng x , ho c b i các h t ang chuy n ng g n t c ánh sáng. V bùng n tia gamma u tiên ư c phát hi n ra vào năm 1967, b i các v tinh theo dõi th vũ khí h t nhân trong khí quy n. 6
a s các v n có kh năng x y ra khi m t ngôi kh i lư ng l n, ang quay nhanh, co li t o thành m t l en, phát ra m t chùm h p b c x cư ng m nh, còn nh ng v n ng n hơn có th phát sinh khi hai sao neutron h p nh t. Các v n thư ng kéo dài trong vài ba giây, v i m t tia X kéo dài lâu hơn và ánh chói trong vùng nhìn th y, nhưng có th gi i phóng năng lư ng b ng năng lư ng mà m t tr i chúng ta s phát ra trong quãng i 10 t năm c a nó. Chúng có th nhìn th y ngay c t rìa c a vũ tr nhìn th y: m i ây, ngư i ta ã quan sát th y các tia gamma phát ra t m t thiên hà cách xa 13 t năm ánh sáng, nghĩa là chúng ư c phát ra sau Big Bang ch 600 tri u năm thôi. Như i v i tia X, các tia gamma b khí quy n c a Trái t h p th . M t s m nh không gian chuyên bi t, kính thiên văn SWIFT c a NASA, ã nghiên c u hơn 500 v n k t khi nó ư c phóng lên qu o h i năm 2004, trong khi các thi t b m t t như HESS Namibia, MAGIC qu n o Canary và VERITAS Arizona ang dõi m t tìm ki m ánh sáng phát ra t nh ng cơn mưa h t h nguyên t có th i gian s ng ng n sinh ra khi các tia gamma năng lư ng cao va ch m v i các nguyên t trong khí quy n Trái t. Các m t tr i tia X Các ngôi sao bình thư ng phát ra nh ng lư ng l n tia X, như ngư i Mĩ T. R. Burnight ã phát hi n ra h i năm 1948 khi ông phóng m t tên l a V2 thu gi c a c, bên trong có ch a m t cu n phim, v phía m t tr i. Nh ng tia này ch y u n t nh t hoa c a m t tr i, l p v bên ngoài c a vùng plasma nóng d nhìn th y nh t trong kì nh t th c toàn ph n, và cũng n t nh ng vùng ho t ng c bi t c a ĩa m t tr i. Các s m nh tia X m t tr i như ài thiên văn M t tr i và Nh t quy n (SOHO) c a NASA, phóng lên h i năm 1995, và Yokhoh, m t s m nh h p tác c a Nh t B n, Anh và Mĩ, phóng lên vào năm 1991, ã có th quan sát các tai l a m t tr i khi chúng phát tri n. Nh ng tai l a m nh nh t trong s này có th mang l i s phun trào v t ch t vành nh t hoa, trong ó m t cái b t kh ng l g m các h t năng lư ng cao và các ư ng s c t bùng n ra kh i m t tr i. Nh ng v n này có kh năng gây gián o n s truy n thông tin liên l c khi chúng i t i Trái t, và còn mang l i m i nguy h i b c x i v i các nhà du hành trong b t kì s m nh liên hành tinh có ngư i lái nào trong tương lai. Nh ng ngôi sao ch t Các tia X vũ tr b oxygen và nitrogen trong khí quy n c a Trái t h p th , nên các kính thiên văn tia X ph i ư c ưa lên qu o. Ngu n phát tia X nh g n u tiên, Sco X-1 trong chòm sao Scorpio (B c p), ã ư c tìm th y trong các quan sát tên l a c a m t trăng vào năm 1962. Năm 1970, v tinh tia X chuyên d ng u tiên, Uhuru c a NASA, ư c phóng lên qu o. Nhi u ngu n phát tia X là các h sao ôi trong ó ch t khí ang tuôn ra l y b i m t ngôi sao ang qua i chuy n ng xo n c vào k ng hành c a nó – m t tàn dư nh g n, ch t chóc c a cái ã t ng là m t ngôi sao. Khi chuy n ng như v y, ch t khí ó nóng lên và phát ra tia X. 7
Trong Sco X-1, v t th ng hành là m t sao neutron, tàn dư c a m t ngôi sao có kh i lư ng g p 10 l n m t tr i c a chúng ta. Nh ng h khác có các ng hành lùn tr ng, to l n hơn. Nhưng các phép o h i năm 1971 c a s l c lư qu oc ak ng hành không nhìn th y trong m t ngu n phát tia X, Cyg X-1 trong chòm sao Cygnus, cho th y nó có kh i lư ng quá l n so v i m t sao lùn tr ng ho c sao neutron. Nó ph i là m t l en – b ng ch ng quan sát u tiên cho s t n t i c a m t v t th như v y. Tia X còn phát ra t nh ng vùng rìa nóng b ng bên trong c a các ĩa v t ch t ang b i t xung quanh các l en siêu kh i trong các tâm ho t ng c a các thiên hà và quasar. Các kh o sát do ài thiên văn tia X Chandra c a NASA và v tinh XMM-Newton c a Cơ quan Vũ tr châu Âu th c hi n, c hai u ư c phóng lên vào năm 1999, ã nh v hàng nghìn ngu n phát như th . M t v ch ph tia X phát ra t s t b ion hóa cao c bi t cung c p nhi u thông tin h u ích: trong m t s trư ng h p, nó cung c p b ng ch ng c a s bi n d ng do các hi u ng c a thuy t tương i r ng. Thi t b nghiên c u sao: Fermi Kính thiên văn vũ tr tia gamma Fermi ã ư c phóng lên vào năm 2008. Nó s th c hi n m t cu c kh o sát toàn b u tr i ng th i nghiên c u các v n tia gamma, xác nh v trí c a chúng trong ph m vi sai s 1/60 c a m t . a s các ngu n phát tia gamma có kh năng s là nh ng l en siêu kh i n m t i tâm c a các thiên hà, nhưng Fermi cũng s nghiên c u các pulsar, các tàn dư sao siêu m i và n n tia gamma nói chung t a ra t m i ngóc ngách c a vũ tr và ngu n g c c a nó n nay v n chưa ư c hi u tr n v n. Fermi cũng có th phát hi n ra tương tác gi a các h t v t ch t t i theo lí thuy t xu t, g i tên là WMIP, n u như chúng t n t i. Nó cũng s tri n khai nh ng phép ki m tra khác c a n n v t lí cơ b n có th th c hi n nh ng m c năng lư ng c c cao này, thí d như o xem t c ánh sáng có như nhau m i bư c sóng hay không. Nhìn xa hn, rõ hn Nh ng năm s p t i, chúng ta s có cơ h i chiêm ngư ng vũ tr không nhìn th y qua các thi t b hi n có và nh ng tàu kh o sát m i ho t ng trong m i bư c sóng i n t . C t tr c a ngành thiên văn h c vũ tr hi n nay, kính thiên văn vũ tr Hubble, s ng ng ho t ng vào năm 2014, vào lúc y k k nhi m c a nó, Kính thiên văn vũ tr James Webb (JWST), s s n sàng bay vào qu o. JWST ch y u ho t ng trong vùng h ng ngo i, bao quát các bư c sóng t 500 nano mét n 24 micro mét. M c tiêu chính c a nó s là ch p nh c a nh ng hành tinh c Trái t và phát hi n ra nh ng thiên hà r t sơ khai t i rìa c a vũ tr quan sát th y. n năm 2020, SPICA, m t kính thiên văn vũ tr h ng ngo i h p tác c a Nh t B n-châu Âu, cũng s ư c tri n khai, cùng v i s v n hành c a nh ng chi c kính thiên văn quang h c và h ng ngo i g n kích thư c kh ng l trên m t t – Kính thiên văn C c L n c a châu Âu, Kính thiên văn Ba mươi mét và Kính thiên văn Magellan L n. 8
Kính thiên văn vũ tr James Webb s s n sàng thay ch Hubble vào năm 2014. ( nh: NASA/MSFC/David Higginbotham/Emmett Given) Lo t Kính Mili mét L n Atacama (ALMA) s bao quát các bư c sóng t 0,4 n 3 mili mét và s i vào ho t ng Chile vào năm 2012. Nó s kh o sát các vùng ang hình thành sao trong thiên hà c a chúng ta và nh ng thiên hà khác v i phân gi i góc và nh y cao. Xét v tính “kh ng”, thì ALMA ch ng th m vào âu so v i m t chi c kính thiên văn vô tuy n qu c t g i là Ma tr n Kilo mét Vuông (SKA). t Nam Phi ho c Australia, nó s liên k t m t kilo mét vuông dày c các anten vô tuy n v i các tr m thu cách xa t i 3000 km. Tham v ng dành cho SKA qu khi n ngư i ta mê mu i: nó s nghiên c u s ti n hóa c a vũ tr và b n ch t c a v t ch t t i và năng lư ng t i qua các quan sát ch t khí hydrogen trong m t t thiên hà, và th c hi n các phép o cơ b n ki m tra ki n th c c a chúng ta v s h p d n và phát hi n ra sóng h p d n. T i u tia X c a quang ph , NASA và các cơ quan vũ tr châu Âu và Nh t B n hi n ang nghiên c u tính kh thi c a m t ài thiên văn Tia X Qu c t (IXO). N u m i th di n ra suôn s , thì IXO s săm soi qua l p b i b m và nh ng ám mây khí t i m t khám phá và l pb n các l en siêu kh i ngư c dòng th i gian khi các thiên hà m i hình thành u tiên, và vén màn bí n l ch s và s phát tri n c a v t ch t và năng lư ng, c ph n nhìn th y và ph n t i. Nó cũng s nghiên c u các nguyên t ã ư c t o ra khi nào và như th nào và làm th nào chúng phân tán trong môi trư ng gi a các sao. Michael Rowan-Robinson, giáo sư thiên văn v t lí t i trư ng Imperial College London. Ông là nhà nghiên c u thiên văn h c h ng ngo i và dư i mm, và vũ tr h c. Ngu n: New Scientist Tr n Nghiêm d ch – thuvienvatly.com 9