Đài quan sát NSF-DOE Vera C. Rubin đã công bố những hình ảnh đầu tiên đầy ấn tượng, đánh dấu sự khởi đầu của một thập kỷ hứa hẹn mang tính cách mạng trong lĩnh vực thiên văn học. Sau hơn 10 năm phát triển, kính thiên văn đột phá này đã chụp được khung cảnh ngoạn mục của Cụm sao nam Virgo , tiết lộ khoảng 10 triệu thiên hà trong một hình ảnh tổng hợp duy nhất—chỉ chiếm 0,05% trong tổng số khoảng 20 tỷ thiên hà mà nó cuối cùng sẽ lập danh mục.
Thống kê Hình ảnh Đầu tiên:
- Tổng số lần phơi sáng kết hợp: 1.180 hình ảnh
- Khung thời gian chụp: 7 đêm
- Các thiên hà có thể nhìn thấy: ~10 triệu (0,05% tổng số dự kiến)
- Khu vực mục tiêu: Cụm thiên hà Southern Virgo
- Khoảng cách đến cụm thiên hà: ~55 triệu năm ánh sáng từ Trái Đất
Phương pháp tiếp cận trường rộng biến đổi nghiên cứu thiên văn
Đài quan sát Rubin áp dụng phương pháp tiếp cận hoàn toàn khác biệt so với các kính thiên văn không gian sâu truyền thống. Thay vì tập trung mạnh mẽ vào từng vật thể riêng lẻ, nó chụp những khu vực rộng lớn của bầu trời một cách lặp đi lặp lại theo thời gian. Chiến lược quan sát rộng này tạo ra lượng dữ liệu thống kê khổng lồ giúp tinh chỉnh hiểu biết của chúng ta về cấu trúc và sự tiến hóa của vũ trụ. Kính thiên văn có thể bao phủ 10 độ vuông trong một lần phơi sáng—tương đương với khoảng 45 mặt trăng tròn—và hình ảnh được giới thiệu kết hợp 1.180 lần phơi sáng được thực hiện chỉ trong bảy đêm.
Thông số kỹ thuật chính của Đài quan sát Rubin:
- Trường nhìn: 10 độ vuông mỗi lần phơi sáng (tương đương ~45 mặt trăng tròn)
- Phạm vi bao phủ hình ảnh nổi bật: ~25 độ vuông
- Tạo dữ liệu: Hàng chục terabyte mỗi đêm
- Phát hiện thay đổi: Lên đến 10 triệu thay đổi được xác định mỗi đêm
- Thời gian khảo sát: Khảo sát Di sản Không gian và Thời gian ( LSST ) kéo dài 10 năm
- Danh mục thiên hà dự kiến: Tổng cộng ~20 tỷ thiên hà
Khả năng phát hiện tiểu hành tinh tạo ra sự phấn khích
Một trong những tính năng được bàn luận nhiều nhất trong cộng đồng thiên văn học là khả năng phát hiện và theo dõi các vật thể di chuyển trong hệ mặt trời của Rubin . Hệ thống chụp ảnh nhanh của đài quan sát ghi lại các tiểu hành tinh ở những vị trí khác nhau trong mỗi lần phơi sáng, tạo ra những vệt màu sắc khi các hình ảnh được kết hợp. Khả năng này đã tạo ra sự phấn khích đáng kể về tiềm năng của kính thiên văn trong việc cách mạng hóa dự đoán va chạm tiểu hành tinh và cung cấp cảnh báo sớm cho các vật thể có khả năng nguy hiểm.
Hệ thống cũng sẽ xuất sắc trong việc phát hiện những du khách liên sao bất thường như 'Oumuamua , cho các nhà khoa học nhiều thời gian hơn để nghiên cứu những kẻ du hành vũ trụ hiếm có này bằng các kính thiên văn mạnh mẽ khác.
Thách thức xử lý dữ liệu khổng lồ
Đài quan sát Rubin sẽ tạo ra hàng chục terabyte dữ liệu mỗi đêm, đặt ra thách thức chưa từng có đối với việc xử lý và phân phối dữ liệu thiên văn. Cộng đồng thiên văn học đã dành nhiều năm xây dựng cơ sở hạ tầng để xử lý lũ dữ liệu này, nhưng vẫn còn rất nhiều công việc phải làm. Phần mềm của kính thiên văn sẽ tự động so sánh các hình ảnh mới với những hình ảnh trước đó, xác định tới 10 triệu thay đổi mỗi đêm trên khắp bầu trời.
Vượt ra ngoài việc đếm thiên hà: Vật chất tối và những bí ẩn vũ trụ
Trong khi con số thiên hà ngoạn mục thu hút sự chú ý của truyền thông, giá trị khoa học thực sự của đài quan sát nằm ở khả năng giải quyết những câu hỏi cơ bản về vũ trụ của chúng ta. Bằng cách quan sát lặp đi lặp lại cùng những khu vực của bầu trời, Rubin sẽ bắt được những sự kiện ngắn ngủi nhưng quan trọng như vụ nổ siêu tân tinh và những đợt bùng phát sao từ các lỗ đen tiêu thụ những ngôi sao gần đó. Các nhà khoa học sẽ sử dụng những quan sát này để điều tra vật chất tối và năng lượng tối—hai trong số những bí ẩn lớn nhất của vũ trụ—bằng cách lập bản đồ về cách hình dạng và phân bố thiên hà thay đổi theo thời gian.
Kính thiên văn cũng được kỳ vọng sẽ giải quyết câu hỏi về sự tồn tại của Hành tinh Chín trong năm đầu tiên hoạt động, có khả năng kết thúc nhiều năm suy đoán về hành tinh thứ chín giả định này trong hệ mặt trời của chúng ta.
Đài quan sát Rubin đại diện cho một kỷ nguyên mới trong thiên văn học nơi trọng tâm chuyển từ các vật thể vũ trụ riêng lẻ sang hiểu biết về vũ trụ như một hệ thống năng động, luôn thay đổi. Với sự kết hợp độc đáo giữa phạm vi trường rộng, chụp ảnh nhanh và thời gian hoạt động kéo dài một thập kỷ, nó hứa hẹn sẽ biến đổi hiểu biết của chúng ta về mọi thứ từ hệ mặt trời địa phương đến những cấu trúc lớn nhất trong vũ trụ.
Tham khảo: Welcome to Rubin's cosmic treasure chest!