Buzz
Công nghệ tiên tiến có khả năng đưa con người đến Mặt Trăng và vệ tinh ở rìa Hệ Mặt trời. Nhưng những khoảng cách đó không có gì so sánh với khoảng cách lớn giữa các vì sao. Vậy làm thế nào chúng ta có thể khám phá và tìm hiểu về vũ trụ rộng lớn khi chúng ta gần như không thể đến gần nó? Câu trả lời chính là ánh sáng.
Ánh sáng và bí mật cấu tạo vũ trụ
Tương tự như ánh sáng mặt trời có thể phân chia thành màu cầu vồng, việc tách ánh sáng từ các vật thể xa xôi giúp chúng ta khám phá những dải màu đặc biệt, phản ánh thành phần cấu tạo, nhiệt độ và áp suất của chúng.
Quan sát ánh sáng từ Mặt trời, chúng ta nhận thấy những vệt đen trong cầu vồng, đó là dấu hiệu đặc trưng của nguyên tử. Mỗi loại nguyên tử hấp thụ các bước sóng khác nhau, và lượng hấp thụ phụ thuộc vào số lượng nguyên tử. Nhờ vào việc theo dõi lượng ánh sáng mất đi ở các bước sóng, chúng ta có thể xác định các nguyên tố có trong khí quyển của Mặt trời và mật độ của chúng.
Ánh sáng làm rõ khoảng cách và tốc độ của các vật thể trong vũ trụ
Còn nhiều điều thú vị mà chúng ta có thể khám phá từ ánh sáng. Nếu bạn đã đứng ở ga tàu hỏa, có thể bạn sẽ nhận ra âm thanh phát ra từ đoàn tàu phụ thuộc vào hướng di chuyển, âm thanh tăng lên khi tàu đến gần và giảm đi khi tàu đi xa. Điều này là do hiệu ứng Doppler của sóng âm thanh.
Trái với âm thanh không truyền được trong không khí, không ai nghe được tiếng thét của bạn ngoài vũ trụ. Nhưng ánh sáng có thể. Áp dụng hiệu ứng Doppler cho nguồn sáng, nếu nguồn sáng gần chúng ta, bước sóng sẽ ngắn và ánh sáng trở nên xanh hơn. Nếu nguồn sáng di chuyển ra xa, bước sóng sẽ dài hơn và ánh sáng trở nên đỏ hơn.
Thông qua phân tích dải màu dựa trên sự dịch chuyển ánh sáng từ các vật thể được quan sát, chúng ta có thể biết vật thể được tạo ra từ chất liệu gì, nhiệt độ như thế nào, chịu áp suất ra sao, và thậm chí còn xác định được nó có di chuyển không, hướng di chuyển là gì và tốc độ ra sao.
Nhưng không chỉ giới hạn trong sóng ánh sáng. Nghiên cứu sóng vô tuyến tiết lộ cho chúng ta câu chuyện xa xưa của vũ trụ. Nghiên cứu tia hồng ngoại phát sinh từ những vật thể lạnh như khí và mây bụi trong không gian, còn tia cực tím xuất phát từ những ngôi sao trẻ. Nghiên cứu bước sóng mở ra một bức tranh toàn cảnh hơn về vũ trụ. Do đó, các nhà thiên văn học sử dụng đa dạng kính từ quang phổ tia hồng ngoại, tia cực tím đến tia X, từ kính thiên văn vô tuyến đến vệ tinh nhân tạo.
Người đầu tiên nghiên cứu ánh sáng từ những thiên hà xa xôi là Edwin Hubble. Hubble khám phá ra rằng vũ trụ đang mở rộng khi các thiên hà di chuyển ra xa chúng ta, và càng xa, tốc độ di chuyển càng nhanh. Hơn nữa, khi quan sát ánh sáng từ khu vực yên tĩnh trong vũ trụ, chúng ta sẽ thấy dấu hiệu của Hydro và Helium, với tỷ lệ 3:1, hỗ trợ cho giả thuyết vũ trụ nguyên sơ chỉ bao gồm 2 loại khí: Hydro và Helium. Tuy nhiên, vẫn còn rất nhiều bí ẩn mà chúng ta vẫn chưa khám phá. Muốn biết bí mật của vũ trụ? Hãy đi theo ánh sáng.
Nguồn: TED-Ed
