Kính thiên văn Hubble mạnh mẽ và đã chụp được nhiều bức ảnh đẹp về các tinh vân. Trong khi đó, Sao Diêm Vương lại ở cách xa hơn nhiều so với các tinh vân, nhưng Hubble vẫn không thể chụp được những bức ảnh rõ ràng về hành tinh này.
Kể từ khi Kính thiên văn Không gian Hubble được phóng cách đây hơn 30 năm, nó đã chụp được rất nhiều cảnh đẹp trong vũ trụ sâu thẳm cho loài người, từ các thiên hà cách xa hàng chục triệu năm ánh sáng đến hàng tỷ năm ánh sáng, tất cả đều có thể nhìn thấy rõ ràng qua thấu kính của Hubble.
Kính thiên văn Không gian Hubble đã được tàu con thoi Discovery triển khai vào quỹ đạo Trái Đất hơn 30 năm trước. Từ đó, Hubble đã ghi lại những hình ảnh tuyệt đẹp không chỉ mắt mà còn mang lại cái nhìn khoa học quý giá, cho thấy tốc độ mở rộng của vũ trụ đang gia tăng thực sự do một lực lượng bí ẩn được gọi là năng lượng tối.
Tuy nhiên, điều kỳ lạ là Kính thiên văn Hubble có thể chụp ảnh các thiên hà cách xa hàng trăm triệu năm ánh sáng, nhưng tại sao nó không thể chụp rõ ràng các hành tinh ngoại cách xa hàng chục năm ánh sáng, hoặc thậm chí là Sao Diêm Vương trong Hệ Mặt Trời?
Nhiều người có thể cho rằng nguyên nhân đằng sau điều này rất phức tạp, có thể liên quan đến các vấn đề về quy luật của vũ trụ, nhưng thực tế, câu trả lời đơn giản hơn nhiều so với bạn nghĩ. Hubble có thể chụp ảnh các thiên hà xa xôi nhưng không thể chụp hình ảnh của Sao Diêm Vương bởi vì đường kính góc (đường kính biểu kiến) của chúng là khác nhau.
Bạn có thể không quen thuộc với thuật ngữ đường kính góc, nhưng nó được sử dụng trong thiên văn học để mô tả kích thước của các thiên thể mục tiêu. Ví dụ, đường kính góc của Mặt Trăng trong trường nhìn của chúng ta là khoảng 0,5 độ.
Hình ảnh này là một phần của dự án 'Di sản Hubble', tạo ra hình ảnh có độ phân giải cao bằng cách sử dụng Kính thiên văn Hubble hướng vào một điểm nhất định, sau đó ghép lại để tạo thành một hình ảnh lớn. Những hình ảnh này giúp các nhà khoa học hiểu sâu hơn về không gian và thời gian.
Tuy nhiên, trong khi Mặt Trăng cách Trái Đất 380.000 km và có đường kính góc là 0,5 độ, thiên hà Andromeda, cách Trái Đất 2,54 triệu năm ánh sáng, có đường kính góc là 3 độ, lớn gấp sáu lần so với Mặt Trăng. Dù cách xa, nhưng với đường kính lên tới 220.000 năm ánh sáng, Kính thiên văn Hubble có thể dễ dàng chụp ảnh Andromeda. Thậm chí, nó có thể sử dụng hàng trăm lần phơi sáng để tổng hợp một tỷ pixel hình ảnh của thiên hà Andromeda.
Tuy nhiên, đường kính góc của Sao Diêm Vương chỉ là 0,11 giây cung (1 độ bằng 3600 cung giây) khi ở cách xa 4,8 tỷ km. Do đó, Sao Diêm Vương quá nhỏ trong trường quan sát của Hubble.
Vì vậy, phải đến khi tàu thăm dò New Horizons bay qua Sao Diêm Vương vào năm 2015, con người mới có thể thu được hình ảnh chi tiết của Sao Diêm Vương.
Kính thiên văn Hubble được đưa lên và hoạt động trên quỹ đạo Trái Đất ở độ cao khoảng 610 km, cao hơn khoảng 220 km so với quỹ đạo của trạm vũ trụ quốc tế ISS. Với vận tốc khoảng 7500 m/s, Hubble có thể quay một vòng quanh Trái Đất trong 97 phút và thực hiện 15 vòng mỗi ngày.
Được biết đến với tên gọi “tinh vân cánh bướm” với hình dạng giống như đồng hồ cát, tinh vân hành tinh NGC 6302 được tạo thành từ các đám khí nóng đến nhiệt độ 20.000 độ C trong một vụ nổ của một ngôi sao lớn gấp 5 lần Mặt Trời. Các đám khí lan ra với vận tốc khoảng 965.000km/h. Các đám khí này đã lan truyền ra khỏi không gian trong khoảng 2.200 năm và “cánh” của “bướm khổng lồ” có chiều dài khoảng 2 năm ánh sáng. NGC 6302 nằm trong dải Ngân hà, cách chòm sao Bọ Cạp khoảng 3.800 năm ánh sáng. Hình ảnh này được chụp bởi Hubble vào ngày 27/7/2009.
Bức ảnh này được chụp vào tháng tư năm 2010: Nó ghi lại đỉnh của một mớ hỗn loạn các đám mây khí và bụi gas vũ trụ có chiều cao lên tới 3 năm ánh sáng. Đây được coi là hình ảnh kỷ niệm 20 năm Hubble hoạt động quanh Trái Đất. Ánh sáng mờ của đám mây này bị lấn át bởi những ngôi sao sáng hơn xung quanh, đồng thời từ bên trong có những ngôi sao trẻ đang hình thành cũng phát ra những tia sáng. Đám mây khí và bụi này được gọi là tinh vân Carina, nằm cách 7.500 năm ánh sáng về phía nam của chòm sao Carina.
Tinh vân Đầu Ngựa được Kính thiên văn Hubble chụp vào tháng 4/2013. Nó có hình dạng giống con ngựa và còn được gọi là Barnard 33. Thực tế, bức ảnh trên được chụp bằng ánh sáng hồng ngoại, loại ánh sáng có bước sóng dài hơn so với ánh sáng mà mắt người có thể nhìn thấy. Ánh sáng hồng ngoại có thể xuyên qua các lớp bụi dày trong không gian, giúp Hubble thu nhận được hình ảnh này.
Vào tháng 5/2013, từ khoảng cách 2.000 năm ánh sáng từ Trái Đất, Kính thiên văn Hubble đã chụp được hình ảnh của một tinh vân có hình dạng như chiếc nhẫn, gọi là Tinh vân Nhẫn. Những đốm trắng mà bạn có thể nhìn thấy trong hình chính là những ngôi sao lùn trắng siêu nóng. Sao lùn trắng là một bước tiến hóa của các ngôi sao trong vũ trụ, ví dụ như Mặt Trời sẽ trở thành sao lùn trắng sau khoảng 5 tỉ năm nữa. Tinh vân Nhẫn có hình dạng vòng tròn đẹp, với một vùng màu xanh ở giữa và một vòng sáng đỏ bao bên ngoài.
Vào ngày 21 tháng 4 năm 2016, Kính thiên văn vũ trụ Hubble kỷ niệm sinh nhật lần thứ 26 của mình. Để tưởng nhớ ngày này, NASA đã công bố những hình ảnh tuyệt đẹp của Tinh vân Bọt Bong mà Hubble đã ghi lại. Tinh vân Bọt Bong là một ngôi sao lớn và có nhiệt độ rất cao, nó sản sinh ra khí và bụi, và bị những cơn gió mạnh thổi ra không gian.