Ánh sáng giúp con người khám phá vũ trụ như thế nào?

Công nghệ tối tân có thể đưa người lên Mặt Trăng và vệ tinh đến rìa Hệ Mặt trời. Nhưng những khoảng cách này chẳng là gì với khoảng không bao la giữa các vì sao. Vậy làm thế nào để khám phá và nghiên cứu một thứ to lớn như vũ trụ khi chúng ta hầu như không thể với tới? Câu trả lời là ánh sáng.

Ánh sáng cho biết cấu tạo của những vật thể trong vũ trụ

Cũng giống như ánh sáng mặt trời có thể tán sắc thành những màu cầu vồng, phân tách ánh sáng từ những vật ở xa làm lộ ra những dải màu khác nhau tùy thuộc vào nguồn phát ra chúng. Các vạch màu đặc biệt này không chỉ có thể tiết lộ thành phần cấu tạo của vật thể, mà còn cho biết nhiệt độ và áp suất của nó.

Nhìn ánh sáng từ mặt trời ta thấy những vệt đen trong cầu vồng, những vệt này là dấu vết đặc trưng của nguyên tử. Mỗi loại nguyên tử hấp thụ một bước sóng khác nhau và hàm lượng hấp thụ dựa trên số lượng nguyên tử. Vậy, qua quan sát lượng ánh sáng bị mất trên các bước sóng, ta biết được các nguyên tố có trong bầu khí quyển của Mặt trời và mật độ của chúng.

Ánh sáng cho biêt khoảng cách và tốc độ của những vật thể trong vũ trụ

Chúng ta còn có thể khám phá nhiều hơn từ ánh sáng Nếu bạn đã từng đứng ở ga tàu hỏa, có thể bạn sẽ nhận ra rằng tiếng động phát ra từ đoàn tàu phụ thuộc vào hướng di chuyển của nó với cao độ âm thanh tăng lên khi tàu chạy về phía bạn và giảm xuống khi tàu chạy ra xa, điều này là do hiệu ứng Doppler của sóng âm thanh.

Âm thanh không truyền được trong chân không, không ai nghe được tiếng thét của bạn ngoài vũ trụ. Nhưng ánh sáng thì 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 ánh sáng đến từ một nguồn đang di chuyển ra xa, nó sẽ có bước sóng dài hơn và sẽ trở nên đỏ hơn.

Bằng cách phân tích dải màu dựa trên sự dịch chuyển ánh sáng từ những vật thể được quan sát bởi kính thiên văn, chúng ta có thể biết nó được cấu tạo bằng gì, nó nóng như thế nào và chịu áp suất ra sao, ta còn biết được nó có di chuyển không, theo hướng nào và nhanh tới mức nào.

Nhưng ta không bó hẹp chỉ trong bước sóng. Nghiên cứu sóng vô tuyến kể ta biết lịch sử xa xưa của vũ trụ. Nghiên cứu tia hồng ngoại sinh ra từ các vật thể lạnh như gas và mây bụi trong không gian và tia cực tím từ những ngôi sao trẻ sinh. Nghiên cứu bước sóng cho ta bức tranh toàn cảnh hơn về vũ trụ. Vì thế, các nhà thiên văn học sử dụng nhiều loại kính khác nhau từ quang phổ của 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 đã khám phá ra rằng vũ trụ đang giãn nở vì những thiên hà đang di chuyển ra xa chúng ta và càng tiến ra xa thì tốc độ di chuyển lại càng nhanh. Chưa hết, khi chúng ta quan sát ánh sáng từ một vùng yên tĩnh trong vũ trụ, chúng ta sẽ thấy dấu hiệu của Hiđrô và Heli, với tỷ lệ 3:1, cũng cô cho giả thuyết vũ trụ nguyên sơ chỉ bao gồm 2 loại khí: Hydro và Heli. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều bí ẩn khác mà chúng ta vẫn chưa làm sáng tỏ. Muốn biết bí mật của vũ trụ? Hãy đi theo ánh sáng.

Loading...
TIN CŨ HƠN
Đặt tên cho các ngôi sao, cần cả một chiến dịch toàn cầu

Đặt tên cho các ngôi sao, cần cả một chiến dịch toàn cầu

Tên đăng ký phải sử dụng từ 4 đến 16 ký tự La tinh và chưa từng được đặt cho bất cứ thiên thể nào khác.

Đăng ngày: 29/03/2025
Những điều bạn chưa biết về Tinh vân

Những điều bạn chưa biết về Tinh vân

Tinh vân là một thiên thể ở dạng mây mù gồm khí sao và bụi vũ trụ. Tỷ trọng vật chất trong tinh vân rất thấp. Nếu đo bằng tiêu chuẩn trên Trái đất, có nơi hầu như là chân không. Nhưng thể tích tinh vân lại cực kỳ to lớn, cũng phải đế

Đăng ngày: 28/03/2025
10 câu đố vui về vũ trụ

10 câu đố vui về vũ trụ

Khoa học ngày nay tiến nhanh đến mức đôi khi bạn khó lòng nhận ra đâu là sự thực, đâu là giả tưởng. 10 tuyên bố sau đây bấp bênh giữa hai trạng thái này. Với mỗi câu, bạn hãy phân biệt thực tế - viễn tưởng, và tì

Đăng ngày: 25/03/2025
Tìm hiểu về hiện tượng Nhật thực và Nguyệt thực

Tìm hiểu về hiện tượng Nhật thực và Nguyệt thực

Trong bài viết dưới đây, chúng ta cùng tìm hiểu xem hiện tượng Nhật Thực, Nguyệt Thực là gì? Tại sao nó lại được những người yêu thích thiên văn học quan tâm đến vậy.

Đăng ngày: 22/03/2025
Khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trời là bao nhiêu?

Khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trời là bao nhiêu?

Trái Đất và các hành tinh hàng xóm, cùng các tiểu hành tinh, hành tinh lùn, thiên thạch, sao chổi... thuộc hệ Mặt Trời (Thái Dương hệ) với Mặt Trời là trung tâm của hệ này.

Đăng ngày: 22/03/2025
Vết nứt của vũ trụ trông như thế nào?

Vết nứt của vũ trụ trông như thế nào?

Vũ trụ có thể tồn tại những "vết nứt", là hệ quả từ vụ nổ Big Bang.

Đăng ngày: 18/03/2025
Khám phá các giai đoạn trong chu kỳ của Mặt Trăng

Khám phá các giai đoạn trong chu kỳ của Mặt Trăng

Các giai đoạn (pha) của Mặt Trăng thay đổi một cách tuần hoàn, phụ thuộc vào góc chiếu của Mặt Trời tới Mặt Trăng và vị trí quan sát trên Trái Đất.

Đăng ngày: 06/03/2025
Tiêu điểm
Khoa Học News