Kính thiên văn chụp ảnh sắc nét gấp 10 lần Hubble sắp đi vào hoạt động

Trong ngành thiên văn học, những công nghệ mới mẻ siêu việt thường lại bắt đầu với những chiếc máy ủi, đá dăm, và...xe rác.

Đó chính xác là điều đang diễn ra với Kính thiên văn Giant Magellan (GMT) - chiếc kính thiên văn lớn và mạnh mẽ nhất thế giới khi được khánh thành vào năm 2024. Các nhà thiên văn học hi vọng sẽ có thể sử dụng đài quan sát khổng lồ này để nghiên cứu về vũ trụ cổ đại và tìm kiếm dấu hiệu của sự sống ngoài hành tinh.

Theo đó, các nhóm thi công trên một rặng núi ở Chile đã đào những lớp đất đầu tiên trong dự án trị giá 1 tỷ USD này vào hôm thứ 3 tuần qua.

Khi hoàn thiện, kính thiên văn sẽ nặng hơn 1.000 tấn, đồng nghĩa với việc các công nhân sẽ phải đào sâu đến 7 mét đất đá để có thể lấp đầy xi măng vào móng chiếc kính thiên văn này.

"Bên trên móng này sẽ là một cấu trúc kính thiên văn tạo thành từ 1.000 tấn thép, được đặt bên trong một lớp vỏ xoay cao 22 tầng và rộng 56 mét" - một đại diện của GMT cho biết.

Khi hoàn thiện, kính thiên văn sẽ nặng hơn 1.000 tấn.

Kính thiên văn GMT hiện đang được xây dựng tại Đài quan sát Las Campanas ở Sa mạc Atacama, một trong những khu vực cao và khô nhất Trái Đất. Khu vực này cho phép các nhà thiên văn học có được góc nhìn rõ ràng nhất về bầu trời đêm gần như quanh năm.

Để giúp nghiên cứu về vũ trụ, GMT sẽ được trang bị các tấm gương rộng 8,23 mét, cân nặng gần 20 tấn/tấm. Khi được lắp ráp lại, khu vực hấp thụ ánh sáng của kính thiên văn này sẽ có kích cỡ bằng một sân bóng rổ.

Kính thiên văn cũng sẽ sử dụng "kính quang học thích ứng" để đo độ biến dạng gây ra bởi khí quyển Trái Đất, chỉnh sửa sự can nhiễu đó, và tạo ra những hình ảnh sắc nét và rõ ràng hơn.

"Kính của GMT sẽ thu được nhiều ánh sáng hơn bất kỳ kính thiên văn nào từng được xây dựng, và độ phân giải của nó sẽ thuộc loại tốt nhất mà loài người từng đạt được" - website dự án khẳng định.

Một ước tính cho thấy hình ảnh mà GMT thu được sẽ có độ phân giải cao gấp 10 lần so với kính thiên văn Hubble của NASA.

Kính thiên văn Giant Magellan có thể khám phá được gì?

GMT sẽ tiếp bước sứ mệnh không gian của tàu Kepler.

GMT hướng đến nghiên cứu các thiên hà trong vũ trụ rộng lớn, nhưng nó có thể đóng vai trò then chốt trong trả lời câu hỏi liệu có hay không sự thật rằng sự sống trên Trái Đất này hoàn toàn cô độc trong vũ trụ - hoặc ít nhất là củng cố khả năng của hiện thực đó.

GMT sẽ tiếp bước sứ mệnh không gian mà tàu Kepler của NASA, vốn được phóng lên vào năm 2009 và đã phát hiện ra hàng ngàn thế giới mới. Khoảng 50 trong số đó có kích thước tương tự Trái Đất và có thể có điều kiện thuận lợi để duy trì sự sống ngoài hành tinh.

Nhưng Kepler đã thăm dò những khu vực sâu thẳm và chật hẹp của bầu trời đêm. Sứ mệnh tiếp theo đó của NASA, được gọi là Transitting Exoplanet Survey Satellite (TESS), hiện đang quét 85% toàn bộ bầu trời để tìm kiếm các thế giới cách chúng ta khoảng 200 năm ánh sáng. TESS chỉ được trang bị để phát hiện các ngoại hành tinh chứ không dùng để nghiên cứu chi tiết về chúng.

Một sứ mệnh không gian khác sắp diễn ra của NASA được gọi là Kính thiên văn James Webb Space (JWST), có lẽ sẽ đủ mạnh để thu thập ánh sáng từ bầu khí quyển của một ngoại hành tinh sau khi được đưa vào sử dụng vào năm 2021.

Những giải pháp đo đạc đó có thể giúp chúng ta xác nhận liệu một hành tinh có kích cỡ như Trái Đất liệu có các dấu hiệu sinh học và có lẽ là không khí có thể thở được hay không.

Tuy nhiên, JWST có lẽ chưa đủ lớn để chụp lại những hình ảnh chi tiết của một hành tinh có kích cỡ như Trái Đất. Đây chính là lĩnh vực mà GMT nổi trội hơn, khi mà nó cho ra hình có kích cỡ rộng gấp 14 lần so với JWST. Dưới đây là so sánh giữa GMT, JWST và một số đài quan sát khác đã được lên kết hoạch trong tương lai:

So sánh giữa GMT, JWST và một số đài quan sát khác đã được lên kết hoạch trong tương lai.

Với sức mạnh "bá đạo" như vậy, GMT được dự đoán sẽ có thể "nhòm ngó" những bầu khí quyển ngoài hành tinh.

"Khi một hành tinh đi ngang qua trước ngôi sao của nó, một kính thiên văn loại lớn trên mặt đất như GMT có thể sử dụng quang phổ để tìm kiếm các dấu vân hay phân tử trong bầu khí quyển hành tinh" - Patrick McCarthy, trưởng dự án cho biết.

Quang phổ là sự hòa trộn màu sắc trong ánh sáng của các ngôi sao. Khi ánh sáng đi xuyên qua khí quyển của một hành tinh, các chất hóa học sẽ hấp thụ và để lại một số thành phần nhất định - giống như vệt khói súng sau khi viên đạn được bắn ra vậy.

Một hỗn hợp oxy và khí methane tương tự như khí quyển Trái Đất, có thể là "dấu vân" của sự sống hiện diện trên một ngoại hành tinh.

McCarthy còn nói rằng những kính thiên văn lớn và mạnh mẽ như GMT có thể suy luận được hệ thống thời tiết và các đặc điểm bề mặt của các hành tinh nằm cách chúng ta hàng nghìn tỷ năm ánh sáng.

Nếu Tỉ phú Nga Yuri Milner thực sự đã tìm ra một cách nào đó, có lẽ chúng ta sẽ gửi các phi thuyền nhỏ, tốc độ cao đến các hành tinh tiềm năng nhất trong một vài thập kỷ tới.