Năm 2025, những nhà thiên văn sẽ có một công cụ mới để khám phá vũ trụ: Đài thiên văn Vera C. Rubin. Nằm trên đỉnh núi Cerro Pachón cao 2.682 mét ở phía bắc Chile, đài thiên văn Rubin có nhiệm vụ tìm ra bí ẩn của vật chất tối - loại chất liệu bí ẩn nhất trong vũ trụ. Chúng ta biết vật chất tối chiếm 27% vũ trụ, nhưng rất khó phát hiện vì không tương tác với bất kỳ ánh sáng nào. Để nghiên cứu nó, các nhà khoa học phải suy luận sự hiện diện của nó từ các manh mối gián tiếp. Trong vòng 10 năm, Rubin sẽ thực hiện một cuộc khảo sát bầu trời với camera kỹ thuật số lớn nhất từng được chế tạo và thu thập lượng dữ liệu khổng lồ mỗi đêm bằng cách quan sát toàn bộ bầu trời phía nam. Các nhà khoa học có thể phát hiện vật chất tối bằng cách tìm kiếm dấu hiệu của ánh sáng bị bẻ cong do tác động của lực hấp dẫn của chúng.
Đài thiên văn Vera C. Rubin.dòng sao
Dòng sao quanh Dải Ngân hà.
Trước hết, những dòng này dễ bị ảnh hưởng bởi hiệu ứng hấp dẫn, do đó, bằng cách phát hiện những nơi mà lực hấp dẫn của vật chất tối làm gián đoạn dòng sao, chúng ta có thể tìm ra dấu vết của vật chất tối. Tiếp theo, các cụm vật chất tối tồn tại xung quanh các thiên hà trong một cấu trúc được gọi là quầng sáng (halo). Và Đài thiên văn Rubin có thể phát hiện các gián đoạn trong dòng sao do các cụm này gây ra.

Quầng sáng quanh Thiên hà.
Theo nhà nghiên cứu Jaclyn Jensen tại Đại học Victoria, 'Các dòng sao giống như chuỗi ngọc trai, trong đó các ngôi sao vạch ra đường đi quỹ đạo của hệ thống và có chung một quá khứ. Sử dụng đặc tính của những ngôi sao này, chúng ta có thể xác định thông tin về nguồn gốc của chúng và dòng sao có thể đã trải qua loại tương tác nào. Nếu chúng ta tìm thấy một chiếc vòng ngọc trai với một vài viên ngọc nằm rải rác gần đó, thì có thể suy luận rằng phải chăng thứ gì đó đã đến và làm nó đứt ra.'
Trước đây, các nhà thiên văn gặp khó khăn khi nghiên cứu các dòng sao này vì có rất nhiều ngôi sao trong Dải Ngân hà nên rất khó để phát hiện ra ngôi sao cụ thể nào là một phần của dòng sao. Vì vậy, họ sẽ tìm kiếm những manh mối như chuyển động của một số ngôi sao nhất định để xem liệu chúng có chuyển động cùng nhau như một phần của dòng sao hay không và họ sẽ tận dụng khả năng quan sát tia cực tím của Đài Rubin để xác định các ngôi sao cụ thể mà họ đang tìm.

Cấu trúc trên cùng của Đài Rubin gồm gương phản xạ hình cầu và camera khổng lồ nặng 3 tấn. Hệ thống quang học của camera bao gồm 3 thấu kính lớn và một bộ bộ lọc thiên văn.
Các hình ảnh chi tiết này sẽ hỗ trợ các nhà nghiên cứu trong việc phát hiện sự nhiễu loạn trong các dòng sao - một hiện tượng có thể được gây ra bởi vật chất tối trong Dải Ngân hà. Thậm chí, bằng cách quan sát lượng vật chất tối làm cong ánh sáng từ các thiên hà xa xôi, họ cũng có thể nghiên cứu vật chất tối trên quy mô lớn hơn. Vì vậy, khi Đài thiên văn Rubin bắt đầu hoạt động vào năm 2025, vật chất tối sẽ không còn là một bí ẩn với loài người nữa.
Theo [1], [2].
