Đây là chương trình Hubblecast!
Với tin tức và hình ảnh từ NASA/ESA Hubble Space Telescope
Cùng du hành xuyên qua thời gian và không gian với Tiến sĩ J, hay Tiến sĩ Joe Liske. Tập đặc biệt: Từ bạc đến sillicon.
Xin chào và hoan nghênh đến với tập đặc biệt thứ tư của Hubblecast
nhân dịp kỉ niệm năm Thiên văn Quốc tế 2009.
Trong tập trước, ta đã khám phá sự tiên tiến của công nghệ trong thập niên 1970, 80
đã cách mạng hóa thiên văn học.
Hôm nay ta sẽ cùng thảo luận về cách các nhà thiên văn dò tìm và đo đạc ánh sáng qua các năm,
từ bản vẽ đến các máy dò điện tử.
400 năm về trước,
khi Galileo Galilei muốn cho mọi ngưới thấy những gì ông đã quan sát được qua kính thiên văn,
ông phải thể hiện qua những bản vẽ tay.
Những bề mặt gồ ghề của Mặt Trăng.
Vũ điệu của những vệ tinh Sao Mộc.
Vết đen Mặt Trời
Cả những ngôi sao trong chòm sao Orion.
Ông mang những bức vẽ của mình và xuất bản trong một quyển sách nhỏ, có tên là "Sứ giả ánh sao".
Đó là cách duy nhất để ông có thể chia sẻ những khám phá với người khác.
Trong hơn hai thế kỉ, các nhà thiên văn còn là những họa sĩ,
Nhìn xuyên qua thị kính, thực hiện bản vẽ chi tiết về những gì thấy được.
Quang cảnh hoang vu của Mặt Trăng.
Một cơn bão trong bầu khí quyển sao Mộc.
Một bức màn khí mỏng của một tinh vân ở xa.
Và đôi khi họ lại thể hiện quá mức về những gì mình thấy.
Những nét tối đặc trưng của bề mặt Sao Hỏa từng được cho rằng đó là những kênh đào
với giả thuyết về một nền văn minh sống trên bề mặt của Hành tinh Đỏ.
Ngày nay chúng ta biết những kênh đào ấy chỉ là ảo ảnh thị giác.
Điều mà những nhà thiên văn thực sự cần là một cách khách quan để đo đạc ánh sáng
thu thập được từ kính thiên văn mà không cần những thông tin trước tiên phải chuyển đến não rồi được vẽ ra.
Và nhiếp ảnh đã giải quyết cho họ.
Bức ảnh đầu tiên chụp bằng phương pháp daguerreotype của Mặt Trăng.
Được Henry Draper thực hiện vào năm 1840.
Nhiếp ảnh chỉ mới tồn tại chưa đến 15 năm,
nhưng các nhà thiên văn đã nắm được những tiềm năng cách mạng của nhiếp ảnh.
Vậy nhiếp ảnh hoạt động thế nào?
Lớp phủ nhạy cảm của một đĩa nhiếp ảnh có chứa những hạt bạc halogen nhỏ.
Đưa chúng ra ánh sáng, và chúng sẽ chuyển sang màu tối.
Kết quả là ta có bức hình âm bản của bầu trời, với những ngôi sao tối trên một nền sáng.
Nhưng lợi ích thực sự của tấm phim này là ta có thể phơi sáng hàng giờ liền.
Khi bạn nhìn vào bầu trời đêm bằng mắt thường, khi mắt đã quen với bóng tối,
có điều nhìn càng lâu thì không có nghĩa bạn sẽ thấy những ngôi sao rõ hơn.
Nhưng với những tấm phim này thì lại có thể.
Bạn có thể thu thập nhiều ánh sáng trong hàng giờ liền.
Vì vậy, nếu phơi sáng càng lâu thì sẽ càng thấy nhiều ngôi sao hơn.
Nhiều hơn. Nhiều hơn. Và cả những thứ khác nữa.
Trong thập niên 1950, Kính thiên văn Schmidt tại Đài Thiên văn núi Palomar
được sử dụng để chụp cả bầu trời phương Bắc.
Gần 2000 tấm phim ảnh, mỗi tấm phơi sáng gần một giờ.
Một kho tàng của sự khám phá.
Nhiếp ảnh đã thay đổi thiên văn học quan sát thành một ngành khoa học thực sự.
Có mục tiêu, đo đạc được, và chụp lại được.
Nhưng bạc thì chậm. Nên bạn phải kiên nhẫn.
Cuộc cách mạng số đã thay đổi tất cả.
Sillicon thay thế bạc. Pixel thay cho những hạt nhỏ.
Ngay cả đối với máy ảnh dân dụng, ta cũng chẳng còn dùng phim ảnh.
Thay vào đó, hình ảnh được ghi lại trên một con chíp nhạy quang;
một linh kiện tích điện kép, hay gọi tắt là CCD.
Các CCD chuyên nghiệp vô cùng hiệu quả.
Và để cho chúng nhạy hơn nữa, chúng được làm lạnh dưới nhiệt độ đóng băng, bằng cách sử dụng ni-tơ lỏng.
Gần như mọi photon đều bị giữ lại, nên thời gian phơi sáng ngắn hơn nhiều.
Những gì mà chương trình Sky Survey của Đài Thiên văn Palomar quan sát trong một giờ,
một CCD giờ đây có thể thực hiện trong một vài phút.
Sử dụng một kính thiên văn nhỏ hơn.
Cuộc cách mạng sillicon vẫn còn dài.
Các nhà thiên văn đã xây dựng những máy ảnh CCD lớn với hàng trăm triệu pixel.
Và sẽ còn nhiều hơn nữa.
Lợi ích lớn nhất của kĩ thuật số, tất nhiên là, kĩ thuật số.
Chúng được thiết kế để sẵn sàng xử lý với máy tính.
Các nhà thiên văn học sử dụng những phần mềm chuyên biệt để xử lý những quan sát của bầu trời.
Kéo dài ảnh, hay tăng độ tương phản cho thấy những đặc điểm mờ nhất của tinh vân hay thiên hà.
Mã hóa màu tăng cường và thể hiện những cấu trúc mà không có những phương pháp trên sẽ rất khó thấy.
Hơn nữa, bằng cách kết hợp nhiều ảnh của một thiên thể được chụp với nhiều bộ lọc khác nhau,
ta có thể tạo ra những bức ảnh ngoạn mục gần như xóa đi ranh giới của khoa học và nghệ thuật.
Bạn cũng có thể hưởng lợi từ thiên văn học kĩ thuật số nữa đấy.
Chưa bao giờ tìm tòi và tận hưởng những bức ảnh đẹp của vũ trụ lại dễ đến thế.
Ta có thể xem bức ảnh của vũ trụ chỉ bằng một cái click chuột!
Kính thiên văn robot được trang bị những cảm biến điện tử nhạy bén đang trông nom bầu trời.
Kính thiên văn Sloan tại New Mexico đã chụp và lên danh mục hơn trăm triệu thiên thể,
đo khoảng cách đến một triệu thiên hà, và khám phá cả trăm ngàn quasar mới.
Nhưng một khảo sát lại không đủ. Vũ Trụ là một nơi luôn thay đổi.
Những sao chổi lạnh lẽo đến rồi đi, để lại những mảnh vỡ tại đuôi của chúng.
Những tiểu hành tinh bay nhanh.
Những ngoại hành tinh quay quanh ngôi sao chủ, tạm thời chặn một phần ánh sáng của ngôi sao.
Những vụ nổ supernova, trong khi ở nơi khác những ngôi sao mới đang ra đời.
Tia sáng lóe lên của sao xung, chớp gamma bùng nổ, lỗ đen bồi tụ vật chất.
Để thưởng thức vở kịch của Tự nhiên, các nhà thiên văn học hằng năm tiến hành những khảo sát bầu trời.
Hay mỗi tháng. Hay một tuần hai lần.
Ít ra đó là mục tiêu tham vọng của Kính Thiên văn Khảo sát Synoptic Lớn.
Nếu được hoàn thành vào năm 2015, máy ảnh 3 gigapixel của kính mở ra một ô cửa webcam của Vũ Trụ.
Hơn cả giấc mơ của những nhà thiên văn học,
chiếc kính thiên văn phản xạ này cứ mỗi ba đêm sẽ chụp lại cả toàn bộ bầu trời.
Cảm ơn bạn đã đồng hành cùng tôi trong tập thứ tư của series đặc biệt này.
Lần tới ta sẽ cùng tìm hiểu cách kính thiên văn nghiên cứu Vũ Trụ
bằng loại ánh sáng mà ta không thể nhìn thấy được.
Tôi là tiến sĩ J, đồng hành cùng Hubblecast.
Một lần nữa, tự nhiên đã khiến chúng ta phải kinh ngạc, còn hơn cả trí tưởng tượng hoang dại của nhân loại.
Hubblecast được sản xuất bới ESA/Hubble tại Tổ chức Nghiên cứu thiên văn châu Âu tại Nam Bán cầu (Đức)
Nhiệm vụ Hubble là dự án hợp tác quốc tế giữa NASA và Cơ quan Vũ trụ châu Âu.