5 bức ảnh tuyệt vời về vũ trụ chụp bằng kính viễn vọng

Sự ra mắt sắp tới của Kính viễn vọng Không gian James Webb mở ra những cơ hội mới chưa từng có cho những nhà thiên văn học. Đây cũng là dịp thích hợp để suy ngẫm về những gì các thế hệ kính viễn vọng trước đó đã cho chúng ta thấy.

Ít khi các nhà thiên văn học chỉ sử dụng kính viễn vọng của họ để chụp ảnh đơn giản. Những hình ảnh trong thiên văn học thường được tạo ra thông qua quá trình suy luận khoa học và trí tưởng, đôi khi được minh họa trong ấn tượng của nghệ sĩ về những gì dữ liệu gợi ý.

Việc chọn lựa chỉ một số hình ảnh không dễ dàng. Tôi giới hạn sự chọn lựa của mình vào những hình ảnh được tạo ra bởi kính viễn vọng được tài trợ bởi công dân và mà có phần nào tiết lộ một số khoa học thú vị. Tôi cố gắng tránh những hình ảnh rất phổ biến mà đã được xem rộng rãi.

Dưới đây là lựa chọn cá nhân của tôi và tôi chắc chắn rằng nhiều độc giả có thể ủng hộ cho những lựa chọn khác nhau. Hãy thoải mái chia sẻ ý kiến của bạn trong phần bình luận.

1. Các cực của Sao Mộc

Hình ảnh đầu tiên mà tôi đã chọn được sản xuất bởi Nasa’s nhiệm vụ Juno, đang hiện đang quay quanh Sao Mộc. Bức ảnh được chụp vào tháng 10 năm 2017 khi tàu vũ trụ cách đỉnh mây của Sao Mộc 18.906 kilômét. Nó ghi lại một hệ thống mây ở bán cầu bắc của hành tinh và đại diện cho tầm nhìn đầu tiên của chúng ta về các cực của Sao Mộc (cực bắc).

Những hình ảnh mà bức tranh này dựa trên đã tiết lộ các mô hình dòng phức tạp, giống như siêu bão trong khí quyển Trái Đất, và những hiệu ứng nổi bật do độ đa dạng của các đám mây ở độ cao khác nhau, đôi khi tạo bóng đổ trên các lớp mây phía dưới.

Tôi chọn bức ảnh này vì sự đẹp và cũng sự bất ngờ nó tạo ra: các phần của hành tinh gần cực bắc của nó trông rất khác biệt so với các phần chúng ta đã thấy trước đó gần xích đạo. Bằng cách nhìn từ trên xuống các cực của Sao Mộc, Juno đã cho chúng ta một góc nhìn khác về một hành tinh quen thuộc.

2. Tinh vân Đại Bàng

Những nhà thiên văn học có thể có thông tin duy nhất bằng cách xây dựng kính viễn vọng nhạy cảm đến ánh sáng của các “màu” vượt quá những gì mắt chúng ta có thể nhìn thấy. Các màu của cầu vồng quen thuộc chỉ là một phần nhỏ của những gì nhà vật lý gọi là quang phổ điện từ.

Vượt qua màu đỏ là hồng ngoại, mang theo ít năng lượng hơn so với ánh sáng quang học. Một máy ảnh hồng ngoại có thể nhìn thấy các đối tượng quá lạnh để mắt người có thể phát hiện. Trong không gian, nó cũng có thể nhìn xuyên qua bụi, điều mà nếu không có nó sẽ che khuất tầm nhìn của chúng ta.

Kính viễn vọng Không gian James Webb sẽ là kính viễn vọng hồng ngoại lớn nhất từng được phóng. Cho đến nay, Kính viễn vọng Không gian Herschel của Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA) đã là kính viễn vọng lớn nhất. Hình ảnh tiếp theo mà tôi đã chọn là quan điểm của Herschel về quá trình hình thành sao trong Tinh vân Đại Bàng, còn được biết đến là M16.

Một tinh vân là một đám mây khí trong không gian. Tinh vân Đại Bàng cách Trái Đất 6.500 năm ánh sáng, đó là khá gần theo tiêu chuẩn thiên văn. Tinh vân này là nơi hình thành sao sôi nổi.

Một cái nhìn cận cảnh về một đặc điểm gần trung tâm của bức ảnh này đã được gọi là “Cột tạo ra”. Giống như một ngón tay cái và ngón tay áp út chỉ lên và hơi về bên trái, những cột này nổi lên trong một khoảng trống trong một đám mây khí và bụi phân tử lớn. Khoảng trống này đang được làm sạch bởi những cơn gió phát ra từ những ngôi sao mới năng động mà gần đây đã hình thành sâu hơn trong đám mây.

3. Trung tâm Dải Ngân Hà

Bức ảnh này nhìn sâu vào không gian đến trung tâm của Dải Ngân Hà của chúng ta. Nó cũng sử dụng ánh sáng hồng ngoại, lần này kết hợp dữ liệu từ hai kính viễn vọng của Nasa, Hubble và Spitzer.

Khu vực trắng sáng ở phía dưới bên phải của bức ảnh là trung tâm rất của Dải Ngân Hà của chúng ta. Nó chứa một lỗ đen khổng lồ lớn được gọi là Sagittarius A*, một cụm sao và còn lại của một ngôi sao khổng lồ đã nổ tung như một siêu tNova khoảng 10.000 năm trước.

Những tụ ngôi sao khác cũng rõ ràng. Có cụm sao Năm ở phía dưới bên trái của bức ảnh trong một bong bóng nơi gió của các ngôi sao đã làm sạch khí và bụi địa phương. Ở phía trên bên trái, có một cụm sao được gọi là Arches, được đặt tên theo những cung gas được chiếu sáng kéo dài phía trên và ra khỏi bức ảnh. Cả hai cụm sao này đều bao gồm một số ngôi sao lớn nhất được biết đến.

4. Abell 370

Trên quy mô lớn hơn so với các dải ngân hà cá nhân, vũ trụ được cấu trúc như một mạng lưới của sợi (những sợi dài kết nối) của vật chất tối. Một số đối tượng có thể nhìn thấy rõ nhất là cụm sao của các dải ngân hà được tạo ra tại sự giao nhau của các sợi.

Nếu chúng ta nhìn vào các cụm sao gần đó (tương đối nói thì, tất nhiên), chúng ta có thể thấy bằng chứng ấn tượng rằng Einstein đã đúng khi khẳng định rằng khối lượng làm cong không gian. Một trong những ví dụ đẹp nhất cho thấy sự uốn cong của không gian có thể thấy trong hình ảnh của Hubble về Abell 370, được phát hành vào năm 2017.

Abell 370 là một cụm sao của hàng trăm ngàn ngôi sao cách chúng ta khoảng năm tỷ năm ánh sáng. Trong bức ảnh, bạn có thể thấy những cung ánh sáng kéo dài. Đây là những hình ảnh được phóng to và biến dạng của các dải ngân hà xa xôi hơn. Khối lượng của cụm sao biến dạng không gian và làm cong ánh sáng từ những đối tượng xa xôi hơn, phóng to chúng và trong một số trường hợp tạo ra nhiều hình ảnh của cùng một dải ngân hà xa xôi. Hiện tượng này được gọi là ảnh hưởng của trọng lực vì không gian bị uốn cong như một ống kính quang học.

Những hình ảnh được phóng to nổi bật nhất trong số này là cung sáng dày ở phía trên và bên trái tâm của bức ảnh. Được gọi là “Rồng”, cung này bao gồm hai hình ảnh của cùng một dải ngân hà xa xôi ở đầu và đuôi.

Những hình ảnh được phóng to bằng trọng lực này hữu ích cho nhà thiên văn học vì sự phóng to hiển thị chi tiết hơn về đối tượng xa xôi được làm phóng to so với những gì nếu không có. Trong trường hợp này, dân số sao của ngôi sao bị làm phóng to có thể được kiểm tra chi tiết.

5. Trường Nguồn Sâu Siêu Hubble

Trong một ý tưởng đầy cảm hứng, nhà thiên văn học quyết định hướng Hubble vào một miếng trời trống rỗng trong vài ngày để khám phá xem đối tượng cực kỳ xa có thể nhìn thấy ở mép của vũ trụ quan sát được.

Trường Nguồn Sâu Siêu Hubble chứa gần 10.000 đối tượng, hầu hết trong số đó là các dải ngân hà rất xa. Ánh sáng từ một số trong số này đã đi du lịch hơn 13 tỷ năm kể từ khi vũ trụ chỉ mới khoảng nửa tỷ năm tuổi.

Một số đối tượng này thuộc những đối tượng cổ nhất và xa xôi nhất được biết đến. Ở đây, chúng ta đang thấy ánh sáng từ những ngôi sao cổ đại mà đồng thời đã lâu đã tắt sáng.

Những dải ngân hà cổ nhất hình thành trong thời kỳ ion hóa, khi khí tenuous trong vũ trụ lần đầu tiên được tắm trong ánh sáng sao có khả năng tách điện tử khỏi hydro. Đây là thay đổi cuối cùng lớn trong tính chất của vũ trụ như một thể thống nhất.

Bài viết của Carole Haswell, Giáo sư Vật lý Thiên văn, Đại học Mở

Bài viết này được tái xuất bản từ The Conversation dưới một giấy phép Creative Commons. Đọc bài viết gốc.