Từ năm 1986, tôi đã hợp tác với Cung thiên văn Hayden ở New York. Chức danh "chính thức" của tôi ở đó là "Giảng viên cộng tác và thỉnh giảng." Thật vậy, trong suốt những năm qua, tôi đã có rất nhiều bài thuyết trình tại bảo tàng hình vòm nổi tiếng của Hayden Space Theater và trong nhiều năm thậm chí còn dạy một khóa học về khí tượng học nhập môn. Gần đây, một trong những nhiệm vụ của tôi là tương tác với các phương tiện truyền thông chính thống cũng như các thành viên của công chúng. Nếu một câu hỏi về thiên văn học hoặc không gian được nhận qua email hoặc thư, nó thường sẽ được chuyển tiếp cho tôi để trả lời.
Gần đây, một lá thư viết tay trên giấy rời có dòng kẻ đã được chuyển tiếp cho tôi, do một cô gái trẻ tên là Ariana viết. Cô ấy viết:
"Cảm ơn bạn đã nhận và đọc thư của tôi. Tôi 9 tuổi và quan tâm đến không gian. Tôi học tên lửa, sinh học, bản đồ và năng lượng. Tôi thậm chí còn có một danh sách các cách để trở thành phi hành gia! Tôi cũng có một câu hỏi: Tại sao các ngôi sao lại nhấp nháy vào ban đêm?"
Lấp lánh, lấp lánh, ngôi sao nhỏ,
Tôi tự hỏi bạn là gì!
Trên cao thế giới,
Như một viên kim cương trên bầu trời.
Một số người có thể tin rằng hiệu ứng lấp lánh được tạo ra bởi chính các ngôi sao, nhưng hoàn toàn không phải vậy. Như tôi đã giải thích trong phần trả lời Ariana, nếu cô ấy là một phi hành gia trên Trạm vũ trụ quốc tế (ISS) và nhìn ra bầu trời qua cửa sổ, cô ấy sẽ ngay lập tức nhận thấy rằng các ngôi sao không hề nhấp nháy. Trên thực tế, tất cả chúng đều tỏa sáng với ánh sáng ổn định. Đó hẳn là một manh mối giải thích tại sao các ngôi sao lại nhấp nháy, vì ISS quay quanh Trái đất cách 254 dặm (409 km) — và bầu khí quyển giông bão của nó.
Hiệu ứng nhấp nháy là do trạng thái không ổn định của không khí mà ánh sáng của ngôi sao phải đi qua để đến được mắt chúng ta. Đặc biệt là gần mặt đất, không khí hầu như luôn luôn hỗn loạn; các luồng không khí lạnh và ấm hòa trộn với nhau có thể tạo ra hiệu ứng giống như "sóng nhiệt" nhìn thấy dọc theo đường cao tốc vào một buổi chiều mùa hè ấm áp, có thể khiến cảnh vật phía xa mờ đi và rung chuyển.
Điều thú vị là, trong khi vào một số đêm, bầu trời lấp lánh những ngôi sao nhấp nháy có vẻ giống như một phông nền ngoạn mục đối với các nhà thiên văn học đối với một người bình thường, thì thực tế lại hoàn toàn ngược lại. Đó là dấu hiệu của một bầu khí quyển rất không ổn định; thật kinh khủng nếu bạn đang cố gắng có được góc nhìn ổn định khi nhìn qua kính viễn vọng.
Nhưng có thể là một câu chuyện khác khi chúng ta nói về các ngôi sao sáng, đặc biệt là trong trường hợp của ngôi sao sáng nhất trong số tất cả, Sao Thiên Lang.
Tên của nó dường như bắt nguồn trực tiếp từ tiếng Hy Lạp có nghĩa là "lấp lánh" hoặc "nóng rực". Một điều nữa khiến sao Sirius nổi bật là màu sắc của nó: trắng sáng nhưng cũng tỏa sáng với một chút xanh lam rõ rệt.
Đối với những người sống ở Bắc bán cầu, sao Sirius luôn gắn liền với mùa đông. Như Robert Burnham, Jr. đã viết trong Tập một trong Cẩm nang thiên thể của ông: "Đối với người Mỹ, sự xuất hiện của sao Sirius báo hiệu sự tiếp cận của mùa Giáng sinh và gợi lên hình ảnh những đêm băng giá lấp lánh và những cây thông phủ đầy tuyết."
Tuy nhiên, chúng ta hiện đang tiến gần đến giữa mùa xuân, dường như đã qua "thời điểm vàng" để ngắm sao Sirius. Nhưng giờ đây, viên ngọc sáng chói này sẽ trình diễn màn trình diễn tuyệt vời nhất của nó cho những người ngắm bầu trời buổi tối.
Như đã lưu ý trước đó, bầu khí quyển của chúng ta, đặc biệt là gần đường chân trời, có thể đặc biệt hỗn loạn. Trong trường hợp các ngôi sao sáng, đặc biệt là gần đường chân trời, chúng có thể dường như vỡ ra trong giây lát thành tất cả các màu sắc của cầu vồng.
Nhưng không ngôi sao nào có thể sánh được với sao Sirius, ngôi sao lấp lánh với những màu sắc lăng kính theo một cách đáng chú ý như vậy. Martha E. Martin đã viết trong cuốn sách "The Friendly Stars" xuất bản năm 1907 của bà (Sửa đổi với Donald H. Menzel vào năm 1964), bạn có thể xem Sirius, "lấp lánh nhanh và thay đổi theo từng chuyển động từ màu hồng ngọc sang màu xanh lam và ngọc lục bảo và thạch anh tím."
Trong bảng dưới đây, chúng tôi cung cấp thời điểm Sirius chỉ cao hơn đường chân trời 5 độ. Khi bạn nắm chặt tay lại, nắm đấm sẽ rộng 10 độ, vì vậy, tại thời điểm đã chọn trong bảng, chúng tôi đang nói về việc Sirius xuất hiện không cao hơn "nửa nắm tay" so với đường chân trời tây-tây nam. Ngoài ra còn có thời điểm kết thúc của hoàng hôn trên biển, khi mặt trời thấp hơn đường chân trời 12 độ và bầu trời phía sau vẫn còn khá tối.
Đặc biệt lưu ý đến "hiệu ứng lấp lánh" của một ngôi sao sáng như vậy lơ lửng rất gần đường chân trời. Và nếu bạn muốn tăng cường hiệu ứng này, hãy sử dụng ống nhòm hoặc thậm chí là kính thiên văn ở chế độ công suất thấp; màu sắc âm ỉ có thể khá nổi bật.
Những ai vô tình nhìn Sirius vào đầu buổi tối trong vài tuần tới có thể nhầm nó với một máy bay không người lái ở xa hoặc thậm chí là một UFO. Sau ngày 6 tháng 5, nó sẽ nhanh chóng trượt xuống đám cháy hoàng hôn và có khả năng sẽ không còn nhìn thấy được vào buổi tối vào hoặc khoảng ngày 11 tháng 5.
Sau đó, Sirius sẽ không xuất hiện trong khoảng ba tháng, cho đến khi cuối cùng nó xuất hiện trở lại ngay phía trên đường chân trời đông nam giữa lúc chạng vạng lúc rạng đông vào giữa tháng 8. Mặc dù khi đó mới chỉ qua giữa mùa hè, nhưng sự xuất hiện của nó từ ánh sáng chói chang của mặt trời mọc sẽ đóng vai trò như lời mở đầu cho những đêm lạnh giá hơn nhiều sẽ diễn ra trong những tuần và tháng tới.
Joe Rao là giảng viên và diễn giả khách mời tại Hayden Planetarium. Ông viết về thiên văn học cho tạp chí Natural History, Sky and Telescope và các ấn phẩm khác.
Gần đây, một lá thư viết tay trên giấy rời có dòng kẻ đã được chuyển tiếp cho tôi, do một cô gái trẻ tên là Ariana viết. Cô ấy viết:
"Cảm ơn bạn đã nhận và đọc thư của tôi. Tôi 9 tuổi và quan tâm đến không gian. Tôi học tên lửa, sinh học, bản đồ và năng lượng. Tôi thậm chí còn có một danh sách các cách để trở thành phi hành gia! Tôi cũng có một câu hỏi: Tại sao các ngôi sao lại nhấp nháy vào ban đêm?"
Bầu khí quyển giông bão của chúng ta
Tôi chắc rằng hầu hết chúng ta đều đã nhận thấy hiệu ứng "nhấp nháy" (như Ariana đã nói) của các ngôi sao trên bầu trời đêm. Và chúng ta đều đã nghe về bài thơ thế kỷ 19 được sáng tác vào năm 1806 bởi nhà thơ người Anh, Jane Taylor, với tựa đề đơn giản là "Ngôi sao":Lấp lánh, lấp lánh, ngôi sao nhỏ,
Tôi tự hỏi bạn là gì!
Trên cao thế giới,
Như một viên kim cương trên bầu trời.
Một số người có thể tin rằng hiệu ứng lấp lánh được tạo ra bởi chính các ngôi sao, nhưng hoàn toàn không phải vậy. Như tôi đã giải thích trong phần trả lời Ariana, nếu cô ấy là một phi hành gia trên Trạm vũ trụ quốc tế (ISS) và nhìn ra bầu trời qua cửa sổ, cô ấy sẽ ngay lập tức nhận thấy rằng các ngôi sao không hề nhấp nháy. Trên thực tế, tất cả chúng đều tỏa sáng với ánh sáng ổn định. Đó hẳn là một manh mối giải thích tại sao các ngôi sao lại nhấp nháy, vì ISS quay quanh Trái đất cách 254 dặm (409 km) — và bầu khí quyển giông bão của nó.
Hiệu ứng nhấp nháy là do trạng thái không ổn định của không khí mà ánh sáng của ngôi sao phải đi qua để đến được mắt chúng ta. Đặc biệt là gần mặt đất, không khí hầu như luôn luôn hỗn loạn; các luồng không khí lạnh và ấm hòa trộn với nhau có thể tạo ra hiệu ứng giống như "sóng nhiệt" nhìn thấy dọc theo đường cao tốc vào một buổi chiều mùa hè ấm áp, có thể khiến cảnh vật phía xa mờ đi và rung chuyển.
Điều thú vị là, trong khi vào một số đêm, bầu trời lấp lánh những ngôi sao nhấp nháy có vẻ giống như một phông nền ngoạn mục đối với các nhà thiên văn học đối với một người bình thường, thì thực tế lại hoàn toàn ngược lại. Đó là dấu hiệu của một bầu khí quyển rất không ổn định; thật kinh khủng nếu bạn đang cố gắng có được góc nhìn ổn định khi nhìn qua kính viễn vọng.
Không-twinklers
Nhân tiện, một cách để bạn có thể biết sự khác biệt giữa một ngôi sao và một hành tinh trên bầu trời đêm là các hành tinh không có vẻ lấp lánh, hoặc ít nhất là không nhiều. Không giống như một ngôi sao có các tia sáng hẹp dễ bị bóp méo bởi đại dương không khí hỗn loạn của chúng ta, các hành tinh có vẻ lớn hơn đáng kể về kích thước biểu kiến. Thay vì các điểm sáng, chúng xuất hiện qua kính viễn vọng dưới dạng các đĩa sáng với ánh sáng ổn định, không nhấp nháy. Điều này đặc biệt rõ ràng với hai hành tinh sáng nhất, Sao Kim và Sao Mộc, trông giống như những ánh sáng bạc rất sáng và ổn định trên bầu trời đêm khi nhìn bằng mắt thường.Nhưng có thể là một câu chuyện khác khi chúng ta nói về các ngôi sao sáng, đặc biệt là trong trường hợp của ngôi sao sáng nhất trong số tất cả, Sao Thiên Lang.
Màn hình nhiều màu
Sirius đặc biệt, không phải vì nó đứng đầu danh sách 21 ngôi sao sáng nhất trên bầu trời, mà vì nó còn làm lóa mắt đối thủ gần nhất của nó, Canopus, ngôi sao sáng thứ hai với 0,8 cấp sao. Nói cách khác, xét về tỷ lệ độ sáng, Sirius trông sáng hơn gấp đôi so với Canopus. Cấp sao càng nhỏ thì ngôi sao càng sáng và Sirius là một trong bốn ngôi sao duy nhất được nhìn thấy từ góc nhìn trên Trái đất của chúng ta với cấp sao âm (-1,45). Nó cũng sáng hơn chín lần so với một ngôi sao cấp sao chuẩn đầu tiên; chúng ta có thể quy cho độ sáng vượt trội của nó là do ở khoảng cách 8,6 năm ánh sáng, nó là ngôi sao gần thứ năm được biết đến. "Chỉ" xa hơn Mặt trời của chúng ta 550.000 lần — ngay bên kia đường (nói như vậy) xét về mặt vũ trụ.Tên của nó dường như bắt nguồn trực tiếp từ tiếng Hy Lạp có nghĩa là "lấp lánh" hoặc "nóng rực". Một điều nữa khiến sao Sirius nổi bật là màu sắc của nó: trắng sáng nhưng cũng tỏa sáng với một chút xanh lam rõ rệt.
Đối với những người sống ở Bắc bán cầu, sao Sirius luôn gắn liền với mùa đông. Như Robert Burnham, Jr. đã viết trong Tập một trong Cẩm nang thiên thể của ông: "Đối với người Mỹ, sự xuất hiện của sao Sirius báo hiệu sự tiếp cận của mùa Giáng sinh và gợi lên hình ảnh những đêm băng giá lấp lánh và những cây thông phủ đầy tuyết."
Tuy nhiên, chúng ta hiện đang tiến gần đến giữa mùa xuân, dường như đã qua "thời điểm vàng" để ngắm sao Sirius. Nhưng giờ đây, viên ngọc sáng chói này sẽ trình diễn màn trình diễn tuyệt vời nhất của nó cho những người ngắm bầu trời buổi tối.
Như đã lưu ý trước đó, bầu khí quyển của chúng ta, đặc biệt là gần đường chân trời, có thể đặc biệt hỗn loạn. Trong trường hợp các ngôi sao sáng, đặc biệt là gần đường chân trời, chúng có thể dường như vỡ ra trong giây lát thành tất cả các màu sắc của cầu vồng.
Nhưng không ngôi sao nào có thể sánh được với sao Sirius, ngôi sao lấp lánh với những màu sắc lăng kính theo một cách đáng chú ý như vậy. Martha E. Martin đã viết trong cuốn sách "The Friendly Stars" xuất bản năm 1907 của bà (Sửa đổi với Donald H. Menzel vào năm 1964), bạn có thể xem Sirius, "lấp lánh nhanh và thay đổi theo từng chuyển động từ màu hồng ngọc sang màu xanh lam và ngọc lục bảo và thạch anh tím."
Thời điểm và địa điểm để nhìn
Để có góc nhìn tốt nhất về "chương trình Sirius", bạn nên tìm một vị trí có thể nhìn rõ và không bị cản trở về phía chân trời tây-tây nam.Trong bảng dưới đây, chúng tôi cung cấp thời điểm Sirius chỉ cao hơn đường chân trời 5 độ. Khi bạn nắm chặt tay lại, nắm đấm sẽ rộng 10 độ, vì vậy, tại thời điểm đã chọn trong bảng, chúng tôi đang nói về việc Sirius xuất hiện không cao hơn "nửa nắm tay" so với đường chân trời tây-tây nam. Ngoài ra còn có thời điểm kết thúc của hoàng hôn trên biển, khi mặt trời thấp hơn đường chân trời 12 độ và bầu trời phía sau vẫn còn khá tối.
Đặc biệt lưu ý đến "hiệu ứng lấp lánh" của một ngôi sao sáng như vậy lơ lửng rất gần đường chân trời. Và nếu bạn muốn tăng cường hiệu ứng này, hãy sử dụng ống nhòm hoặc thậm chí là kính thiên văn ở chế độ công suất thấp; màu sắc âm ỉ có thể khá nổi bật.
Những ai vô tình nhìn Sirius vào đầu buổi tối trong vài tuần tới có thể nhầm nó với một máy bay không người lái ở xa hoặc thậm chí là một UFO. Sau ngày 6 tháng 5, nó sẽ nhanh chóng trượt xuống đám cháy hoàng hôn và có khả năng sẽ không còn nhìn thấy được vào buổi tối vào hoặc khoảng ngày 11 tháng 5.
Sau đó, Sirius sẽ không xuất hiện trong khoảng ba tháng, cho đến khi cuối cùng nó xuất hiện trở lại ngay phía trên đường chân trời đông nam giữa lúc chạng vạng lúc rạng đông vào giữa tháng 8. Mặc dù khi đó mới chỉ qua giữa mùa hè, nhưng sự xuất hiện của nó từ ánh sáng chói chang của mặt trời mọc sẽ đóng vai trò như lời mở đầu cho những đêm lạnh giá hơn nhiều sẽ diễn ra trong những tuần và tháng tới.
Joe Rao là giảng viên và diễn giả khách mời tại Hayden Planetarium. Ông viết về thiên văn học cho tạp chí Natural History, Sky and Telescope và các ấn phẩm khác.
