Vào thứ Hai (ngày 23 tháng 6), công chúng và cộng đồng khoa học rộng lớn hơn sẽ được xem những hình ảnh đầu tiên từ Đài quan sát Vera C. Rubin. Có thể nói đây sẽ là khoảnh khắc lớn nhất trong thiên văn học kể từ khi những hình ảnh đầu tiên từ Kính viễn vọng không gian James Webb (JWST) được công bố vào mùa hè năm 2022.
Rubin được xây dựng bởi Quỹ khoa học quốc gia và Văn phòng khoa học của Bộ năng lượng Hoa Kỳ trên núi Cerro Pachón, nằm cao trong bầu khí quyển khô của miền bắc Chile. Khi đi vào hoạt động, đài quan sát sẽ xây dựng thứ mà Giám đốc Đài quan sát Rubin, Željko Ivezić, mô tả là "bộ phim vĩ đại nhất mọi thời đại và là bản đồ bầu trời đêm nhiều thông tin nhất từng được lắp ráp".
Kính viễn vọng 8,4 mét, được trang bị máy ảnh kỹ thuật số lớn nhất từ trước đến nay, sẽ tiến hành Khảo sát Di sản Không gian và Thời gian (LSST) kéo dài một thập kỷ, chụp toàn bộ bầu trời phía nam trên Trái đất sau mỗi 3 đêm.
Để chuẩn bị đầy đủ cho những hình ảnh đầu tiên từ Rubin, Space.com đã trao đổi với một loạt các nhà khoa học sẽ làm việc với đài quan sát, cũng như những người khác chỉ háo hức muốn xem những hình ảnh và dữ liệu mà công cụ đột phá này sẽ tiết lộ.
Tuy nhiên, hãy cảnh báo: họ rất kín tiếng về những hình ảnh mà chúng ta sẽ thấy.
"Cho đến khi những hình ảnh được tiết lộ vào tuần tới, tất cả những gì tôi có thể nói là mọi người sẽ ngạc nhiên trước những gì chúng ta có thể thấy", Andrés Alejandro Plazas Malagón, một nhà nghiên cứu tại Đại học Stanford và là thành viên của Nhóm khoa học cộng đồng của Đài quan sát Rubin, nói với Space.com. "Tôi rất hào hứng khi được sử dụng máy ảnh kỹ thuật số lớn nhất thế giới dành cho thiên văn học — LSSTCam, với 3,2 gigapixel — để khảo sát toàn bộ bầu trời có thể nhìn thấy từ vị trí của nó ở Chile trong khoảng thời gian 10 năm. Đây là điều chưa từng được thực hiện trước đây.
"Chúng ta sẽ có thể thu thập nhiều dữ liệu hơn bất kỳ cuộc khảo sát thiên hà nào cho đến nay để giúp trả lời các câu hỏi mở cơ bản trong thiên văn học."
Mireia Montes là Nghiên cứu viên Ramón y Cajal tại Viện Khoa học Không gian (ICE-CSIC), người sẽ sử dụng Rubin để theo dõi các ngôi sao trôi dạt giữa các thiên hà thông qua "ánh sáng nội cụm" mờ nhạt mà chúng phát ra.
"Rubin rất thú vị vì nó sẽ rất lớn! Các cuộc khảo sát thường bị giới hạn bởi diện tích chúng bao phủ hoặc độ sâu chúng đi qua, theo một phương pháp được gọi là 'chiến lược bánh cưới'", Montes cho biết.
"Điều này có nghĩa là chúng bao phủ một khu vực rộng lớn nhưng không quá chi tiết hoặc các khu vực nhỏ rất chi tiết. Các khu vực rộng lớn thì tốt cho việc có nhiều thiên hà, nhưng độ sâu thì tốt hơn cho việc nhìn thấy những thứ mờ nhạt như các chi tiết của thiên hà hoặc các thiên hà rất xa. Bạn thường chọn độ sâu hay diện tích. Rubin sẽ cung cấp cả độ sâu và diện tích! Điều này sẽ giúp chúng ta nhìn thấy những thứ thường không rõ ràng.
"Công chúng nói chung sẽ thấy rằng bầu trời đêm không tối như chúng ta thấy. Trên thực tế, khi bạn nhìn vào những hình ảnh sâu, bạn có thể thấy rằng có những vật thể (như các ngôi sao và thiên hà) ở khắp mọi nơi bạn nhìn. Tôi nghĩ mọi người sẽ kinh ngạc trước số lượng vật thể trong hình ảnh này, giống như chúng ta đã từng kinh ngạc trước Trường sâu Hubble ... nhưng ở quy mô rất khác, vì máy ảnh của Rubin rất lớn.
Rubin sẽ cho chúng ta thấy vũ trụ theo một cách hoàn toàn mới!"
Thật đáng kinh ngạc khi nghĩ rằng mặc dù nhân loại đã có nhiều tiến bộ trong khoa học, chúng ta vẫn chỉ biết khoảng 5% thành phần của vũ trụ. Tất cả các ngôi sao, hành tinh, mặt trăng, động vật, thực vật và các vật thể vô tri, mọi thứ chúng ta nhìn thấy đều là "vật chất baryon" được tạo thành từ các nguyên tử, nhưng vũ trụ còn nhiều điều hơn thế nữa. Phần còn lại của thành phần vật chất-năng lượng được gọi là "vũ trụ tối".
Rubin có đủ khả năng để làm sáng tỏ vũ trụ tối, được chia thành năng lượng tối và vật chất tối, cả hai đều chiếm khoảng 17% vật chất và năng lượng của vũ trụ nhưng vẫn vô hình vì không tương tác với ánh sáng.
"Các nghiên cứu về năng lượng tối và vật chất tối bổ sung rất nhiều cho Đài quan sát Rubin và LSST của đài quan sát này", Plazas Malagón cho biết. "Đối với năng lượng tối, LSST sẽ đo hình dạng và tính chất của hàng tỷ thiên hà — lớn hơn một bậc so với các cuộc khảo sát thiên hà quang trắc hiện tại — theo thời gian vũ trụ.
"Điều này sẽ cho phép Rubin thăm dò sự phát triển của cấu trúc quy mô lớn của vũ trụ, cụ thể là mạng lưới vũ trụ, nơi vật chất tối thống trị, và lịch sử giãn nở của vũ trụ."
Plazas Malagón giải thích rằng LSST sẽ cách mạng hóa nghiên cứu vật chất tối bằng cách lập bản đồ bầu trời với độ sâu và độ chính xác chưa từng có.
Điều này sẽ cho phép phát hiện các quầng vật chất tối nhỏ nhất bao quanh các thiên hà lùn vệ tinh nhỏ và bao quanh các luồng sao. Đài quan sát cũng sẽ sử dụng một hiện tượng được Einstein dự đoán lần đầu tiên vào năm 1916 có tên là "thấu kính hấp dẫn" để nghiên cứu sự phân bố của vật chất tối qua các thiên hà lớn.
"Nó sẽ kiểm tra các đặc tính của vật chất tối như tương tác tự thân, khối lượng ấm hoặc siêu nhẹ, và sự hiện diện của các vật thể đặc như lỗ đen nguyên thủy", Plazas Malagón tiếp tục. "LSST cũng sẽ hạn chế các mô hình vật chất tối kỳ lạ — bao gồm các hạt giống axion — thông qua các phép đo quần thể sao và cung cấp các bản đồ có độ phân giải cao về cấu trúc quy mô lớn để khám phá cách vật chất tối và năng lượng tối tương tác với nhau.
"Kết hợp với các thí nghiệm khác, LSST sẽ cung cấp các thử nghiệm bổ sung mạnh mẽ về bản chất cơ bản của vật chất tối."
Trong số những phát hiện về năng lượng tối kỳ lạ nhất kể từ khi phát hiện ra nó vào năm 1998 là những gợi ý từ Công cụ quang phổ năng lượng tối (DESI) rằng lực bí ẩn này đang suy yếu theo thời gian. Quan điểm trường rộng của Rubin có thể giúp xác nhận điều này, điều này sẽ thúc đẩy việc sửa đổi mô hình vũ trụ học chuẩn, hay Vật chất tối lạnh Lambda (LCDM), một mô hình được xây dựng dựa trên cường độ năng lượng tối không đổi.
"LSST sẽ thu thập được nhiều dữ liệu hơn rất nhiều, điều này sẽ giúp xác định xem đây có phải là hiệu ứng thực sự hay chỉ là sự dao động", Plazas Malagón giải thích. "Ngoài việc nghiên cứu năng lượng tối, LSST sẽ cho phép chúng tôi thử nghiệm mô hình vũ trụ học chuẩn trong các cách—kiểm tra các giả thuyết về vật chất tối lạnh và năng lượng tối trong bối cảnh của các mô hình thay thế, bao gồm các lý thuyết đã sửa đổi về lực hấp dẫn."
Luz Ángela García Peñaloza là một nhà vũ trụ học tại Bogotá, Colombia, chuyên về năng lượng tối. Cô giải thích lý do tại sao cô lại hào hứng với Rubin, những hình ảnh đầu tiên của nó và sứ mệnh đang diễn ra của nó.
"Việc Rubin công bố hình ảnh đầu tiên là một cột mốc đáng kinh ngạc đối với cộng đồng thiên văn học. Đài quan sát này sẽ bao phủ vùng bầu trời lớn nhất từ trước đến nay, thu được ánh sáng của khoảng 20 tỷ thiên hà.
Rubin (hay LSST) không chỉ là một kính thiên văn ấn tượng bổ sung cho bản đồ vũ trụ mà chúng ta đang thực hiện với các cuộc khảo sát thiên hà khác, mà còn là một công trình kỹ thuật tuyệt vời sẽ trực tuyến trong 10 năm tới.
Chúng ta vẫn chưa biết họ sẽ công bố loại hình ảnh nào vào thứ Hai, nhưng tôi rất mong được nhìn thấy một trường sâu với hàng chục nghìn thiên hà và ngôi sao. Thật đáng chú ý, Vera Rubin sẽ quan sát rất nhiều thiên hà chỉ trong một đêm; do đó, tôi hy vọng sẽ được nhìn thấy những hình ảnh tuyệt đẹp của bầu trời.
Rubin sẽ giúp chúng ta hạn chế Cấu trúc quy mô lớn của vũ trụ và theo cùng hướng đó, bản chất và động lực của năng lượng tối."
"Các quá trình này có liên quan đến sự hình thành các cụm thiên hà, là những cấu trúc lớn nhất bị ràng buộc bởi lực hấp dẫn trong vũ trụ", Mireia Montes, Nghiên cứu viên Ramón y Cajal tại Viện Khoa học Không gian (ICE-CSIC), nói với Space.com. "Hiểu biết của chúng ta về các quá trình hình thành ánh sáng trong đám mây bị hạn chế bởi các tập dữ liệu nhỏ. Tuy nhiên, với Rubin, cuối cùng chúng ta sẽ có được chiều sâu và số lượng cần thiết để hiểu rõ hơn nhiều về ánh sáng này."
Montes nói thêm rằng các bộ lọc do Rubin sử dụng sẽ cho phép các nhà thiên văn học xác định loại sao giữa các thiên hà tạo ra ánh sáng trong cụm.
Điều đó sau đó sẽ dẫn đến việc tiết lộ nguồn gốc của những ngôi sao "mồ côi" này và cách chúng trôi dạt giữa các thiên hà.
Rubin cũng có thể xuất sắc trong việc phát hiện một loại sao mờ khác, được gọi là "sao thất bại" hoặc sao lùn nâu. Đây là những thiên thể hình thành giống như các ngôi sao từ một đám mây khí và bụi đang sụp đổ, nhưng không tập hợp đủ khối lượng để kích hoạt phản ứng tổng hợp hạt nhân của hydro thành heli trong lõi của chúng, quá trình xác định một ngôi sao dãy chính là gì.
Tầm nhìn hồng ngoại của Kính viễn vọng khảo sát Simonyi của Rubin kết hợp với trường nhìn rộng và khả năng nhìn sâu vào không gian, sẽ biến nó thành công cụ hoàn hảo để phát hiện các vật thể mờ, phát ra tia hồng ngoại như sao lùn nâu.
Trên thực tế, các nhà nghiên cứu đã dự đoán rằng Rubin có thể phát hiện ra hàng nghìn sao lùn nâu trong Ngân Hà, tăng danh mục các "ngôi sao thất bại" này lên 20 lần.
Điều đó có thể giúp chúng ta hiểu rõ hơn về giới hạn khối lượng mà một ngôi sao "thành công" và trở thành một ngôi sao thay vì một sao lùn nâu, và do đó thiên hà của chúng ta hình thành như thế nào.
Giuseppe Donatiello là một nhà thiên văn học nghiệp dư người Ý, cho đến nay đã phát hiện ra 11 thiên hà lùn mới đáng kinh ngạc trong vùng lân cận của Ngân Hà.
"Nhờ các cuộc khảo sát sâu, những khám phá quan trọng đã xuất hiện trong Nhóm Địa phương, đặc biệt là các vật thể kỳ lạ và hoàn toàn không theo quy ước đã xuất hiện. Rubin chắc chắn sẽ mang đến những khám phá tương tự khác, thúc đẩy việc phát hiện ra chúng xa hơn nữa", Donatiello đã nói.
"Khả năng đi rất sâu sẽ cho phép chúng ta xác định tốt hơn thời điểm trong quá trình tiến hóa của vũ trụ, từ những ngôi sao đầu tiên đến các thiên hà hiện tại. Việc có một công cụ như vậy trong tầm tay không hạn chế khả năng quan sát và chúng ta phải có một tâm trí cởi mở với bất kỳ điều gì mới mẻ.
"Thiên nhiên giàu trí tưởng tượng hơn chúng ta!"
"Sẽ có những cải tiến lớn trong hầu hết mọi lĩnh vực của thiên văn học", Montes cho biết. "Hiểu rõ hơn về Ngân Hà của chúng ta, quá trình tiến hóa của các thiên hà, tìm ra nhiều thiên hà có khối lượng thấp hơn sẽ cho phép chúng ta hiểu rõ hơn về cách hình thành thiên hà xảy ra ở những khối lượng đó, lập bản đồ khối lượng của vũ trụ của chúng ta và do đó hiểu rõ hơn về vũ trụ của chúng ta."
Plazas Malagón nói thêm rằng một số những câu hỏi chính mà đài quan sát mang tính đột phá này có thể trả lời bao gồm: Có những hành tinh chưa được phát hiện trong hệ mặt trời bên ngoài (ví dụ, Hành tinh Chín hoặc Hành tinh X) không? Những sự kiện bùng nổ và thoáng qua nào xảy ra trong vũ trụ? Các ngôi sao tiến hóa và chết như thế nào? Các đối tác điện từ của các sự kiện sóng hấp dẫn và neutrino là gì? Cấu trúc của quầng sáng, đĩa và chỗ phình của Ngân Hà là gì? Khu vực lân cận thiên hà cục bộ như thế nào? Có những tiểu hành tinh hoặc sao chổi nguy hiểm nào có thể tác động đến Trái Đất không?
Phew! Chẳng có gì ngạc nhiên khi các nhà khoa học (và Space.com) lại hào hứng đến vậy!
Những câu chuyện liên quan:
— Đài quan sát Rubin có thể phát hiện ra hàng nghìn 'ngôi sao hỏng' như thế nào
— Kính thiên văn kỹ thuật số lớn nhất thế giới máy ảnh giúp Đài quan sát Vera Rubin mới tạo ra 'kỷ lục tua nhanh thời gian của vũ trụ' (video)
— Đài quan sát Rubin vượt qua các bài kiểm tra hình ảnh đầu tiên, sẵn sàng sử dụng máy ảnh kỹ thuật số lớn nhất thế giới
"Tôi rất vui mừng khi thấy cộng đồng khoa học sẽ làm gì với dữ liệu này", Alejandro Plazas kết luận. "Tôi đặc biệt hào hứng về những câu hỏi mới sẽ xuất hiện — những câu hỏi mà chúng ta thậm chí còn chưa hình dung ra. Chúng tôi đã chế tạo một cỗ máy khám phá và điều đó thực sự thú vị đối với tôi.
"Một trong những khía cạnh thú vị nhất là những khám phá bất ngờ đang ở phía trước!"
Rubin được xây dựng bởi Quỹ khoa học quốc gia và Văn phòng khoa học của Bộ năng lượng Hoa Kỳ trên núi Cerro Pachón, nằm cao trong bầu khí quyển khô của miền bắc Chile. Khi đi vào hoạt động, đài quan sát sẽ xây dựng thứ mà Giám đốc Đài quan sát Rubin, Željko Ivezić, mô tả là "bộ phim vĩ đại nhất mọi thời đại và là bản đồ bầu trời đêm nhiều thông tin nhất từng được lắp ráp".
Kính viễn vọng 8,4 mét, được trang bị máy ảnh kỹ thuật số lớn nhất từ trước đến nay, sẽ tiến hành Khảo sát Di sản Không gian và Thời gian (LSST) kéo dài một thập kỷ, chụp toàn bộ bầu trời phía nam trên Trái đất sau mỗi 3 đêm.
Để chuẩn bị đầy đủ cho những hình ảnh đầu tiên từ Rubin, Space.com đã trao đổi với một loạt các nhà khoa học sẽ làm việc với đài quan sát, cũng như những người khác chỉ háo hức muốn xem những hình ảnh và dữ liệu mà công cụ đột phá này sẽ tiết lộ.
Tuy nhiên, hãy cảnh báo: họ rất kín tiếng về những hình ảnh mà chúng ta sẽ thấy.
"Cho đến khi những hình ảnh được tiết lộ vào tuần tới, tất cả những gì tôi có thể nói là mọi người sẽ ngạc nhiên trước những gì chúng ta có thể thấy", Andrés Alejandro Plazas Malagón, một nhà nghiên cứu tại Đại học Stanford và là thành viên của Nhóm khoa học cộng đồng của Đài quan sát Rubin, nói với Space.com. "Tôi rất hào hứng khi được sử dụng máy ảnh kỹ thuật số lớn nhất thế giới dành cho thiên văn học — LSSTCam, với 3,2 gigapixel — để khảo sát toàn bộ bầu trời có thể nhìn thấy từ vị trí của nó ở Chile trong khoảng thời gian 10 năm. Đây là điều chưa từng được thực hiện trước đây.
"Chúng ta sẽ có thể thu thập nhiều dữ liệu hơn bất kỳ cuộc khảo sát thiên hà nào cho đến nay để giúp trả lời các câu hỏi mở cơ bản trong thiên văn học."
Mireia Montes là Nghiên cứu viên Ramón y Cajal tại Viện Khoa học Không gian (ICE-CSIC), người sẽ sử dụng Rubin để theo dõi các ngôi sao trôi dạt giữa các thiên hà thông qua "ánh sáng nội cụm" mờ nhạt mà chúng phát ra.
"Rubin rất thú vị vì nó sẽ rất lớn! Các cuộc khảo sát thường bị giới hạn bởi diện tích chúng bao phủ hoặc độ sâu chúng đi qua, theo một phương pháp được gọi là 'chiến lược bánh cưới'", Montes cho biết.
"Điều này có nghĩa là chúng bao phủ một khu vực rộng lớn nhưng không quá chi tiết hoặc các khu vực nhỏ rất chi tiết. Các khu vực rộng lớn thì tốt cho việc có nhiều thiên hà, nhưng độ sâu thì tốt hơn cho việc nhìn thấy những thứ mờ nhạt như các chi tiết của thiên hà hoặc các thiên hà rất xa. Bạn thường chọn độ sâu hay diện tích. Rubin sẽ cung cấp cả độ sâu và diện tích! Điều này sẽ giúp chúng ta nhìn thấy những thứ thường không rõ ràng.
"Công chúng nói chung sẽ thấy rằng bầu trời đêm không tối như chúng ta thấy. Trên thực tế, khi bạn nhìn vào những hình ảnh sâu, bạn có thể thấy rằng có những vật thể (như các ngôi sao và thiên hà) ở khắp mọi nơi bạn nhìn. Tôi nghĩ mọi người sẽ kinh ngạc trước số lượng vật thể trong hình ảnh này, giống như chúng ta đã từng kinh ngạc trước Trường sâu Hubble ... nhưng ở quy mô rất khác, vì máy ảnh của Rubin rất lớn.
Rubin sẽ cho chúng ta thấy vũ trụ theo một cách hoàn toàn mới!"
Rubin và vũ trụ tối
Quang cảnh trường rộng của Rubin sẽ cho thấy LSST thu thập dữ liệu có thể cuối cùng giải quyết được những bí ẩn dai dẳng xung quanh năng lượng tối, lực chiếm khoảng 68% hàm lượng vật chất-năng lượng của vũ trụ chúng ta và khiến quá trình giãn nở của vũ trụ tăng tốc.Thật đáng kinh ngạc khi nghĩ rằng mặc dù nhân loại đã có nhiều tiến bộ trong khoa học, chúng ta vẫn chỉ biết khoảng 5% thành phần của vũ trụ. Tất cả các ngôi sao, hành tinh, mặt trăng, động vật, thực vật và các vật thể vô tri, mọi thứ chúng ta nhìn thấy đều là "vật chất baryon" được tạo thành từ các nguyên tử, nhưng vũ trụ còn nhiều điều hơn thế nữa. Phần còn lại của thành phần vật chất-năng lượng được gọi là "vũ trụ tối".
Rubin có đủ khả năng để làm sáng tỏ vũ trụ tối, được chia thành năng lượng tối và vật chất tối, cả hai đều chiếm khoảng 17% vật chất và năng lượng của vũ trụ nhưng vẫn vô hình vì không tương tác với ánh sáng.
"Các nghiên cứu về năng lượng tối và vật chất tối bổ sung rất nhiều cho Đài quan sát Rubin và LSST của đài quan sát này", Plazas Malagón cho biết. "Đối với năng lượng tối, LSST sẽ đo hình dạng và tính chất của hàng tỷ thiên hà — lớn hơn một bậc so với các cuộc khảo sát thiên hà quang trắc hiện tại — theo thời gian vũ trụ.
"Điều này sẽ cho phép Rubin thăm dò sự phát triển của cấu trúc quy mô lớn của vũ trụ, cụ thể là mạng lưới vũ trụ, nơi vật chất tối thống trị, và lịch sử giãn nở của vũ trụ."
Plazas Malagón giải thích rằng LSST sẽ cách mạng hóa nghiên cứu vật chất tối bằng cách lập bản đồ bầu trời với độ sâu và độ chính xác chưa từng có.
Điều này sẽ cho phép phát hiện các quầng vật chất tối nhỏ nhất bao quanh các thiên hà lùn vệ tinh nhỏ và bao quanh các luồng sao. Đài quan sát cũng sẽ sử dụng một hiện tượng được Einstein dự đoán lần đầu tiên vào năm 1916 có tên là "thấu kính hấp dẫn" để nghiên cứu sự phân bố của vật chất tối qua các thiên hà lớn.
"Nó sẽ kiểm tra các đặc tính của vật chất tối như tương tác tự thân, khối lượng ấm hoặc siêu nhẹ, và sự hiện diện của các vật thể đặc như lỗ đen nguyên thủy", Plazas Malagón tiếp tục. "LSST cũng sẽ hạn chế các mô hình vật chất tối kỳ lạ — bao gồm các hạt giống axion — thông qua các phép đo quần thể sao và cung cấp các bản đồ có độ phân giải cao về cấu trúc quy mô lớn để khám phá cách vật chất tối và năng lượng tối tương tác với nhau.
"Kết hợp với các thí nghiệm khác, LSST sẽ cung cấp các thử nghiệm bổ sung mạnh mẽ về bản chất cơ bản của vật chất tối."
Trong số những phát hiện về năng lượng tối kỳ lạ nhất kể từ khi phát hiện ra nó vào năm 1998 là những gợi ý từ Công cụ quang phổ năng lượng tối (DESI) rằng lực bí ẩn này đang suy yếu theo thời gian. Quan điểm trường rộng của Rubin có thể giúp xác nhận điều này, điều này sẽ thúc đẩy việc sửa đổi mô hình vũ trụ học chuẩn, hay Vật chất tối lạnh Lambda (LCDM), một mô hình được xây dựng dựa trên cường độ năng lượng tối không đổi.
"LSST sẽ thu thập được nhiều dữ liệu hơn rất nhiều, điều này sẽ giúp xác định xem đây có phải là hiệu ứng thực sự hay chỉ là sự dao động", Plazas Malagón giải thích. "Ngoài việc nghiên cứu năng lượng tối, LSST sẽ cho phép chúng tôi thử nghiệm mô hình vũ trụ học chuẩn trong các cách—kiểm tra các giả thuyết về vật chất tối lạnh và năng lượng tối trong bối cảnh của các mô hình thay thế, bao gồm các lý thuyết đã sửa đổi về lực hấp dẫn."
Luz Ángela García Peñaloza là một nhà vũ trụ học tại Bogotá, Colombia, chuyên về năng lượng tối. Cô giải thích lý do tại sao cô lại hào hứng với Rubin, những hình ảnh đầu tiên của nó và sứ mệnh đang diễn ra của nó.
"Việc Rubin công bố hình ảnh đầu tiên là một cột mốc đáng kinh ngạc đối với cộng đồng thiên văn học. Đài quan sát này sẽ bao phủ vùng bầu trời lớn nhất từ trước đến nay, thu được ánh sáng của khoảng 20 tỷ thiên hà.
Rubin (hay LSST) không chỉ là một kính thiên văn ấn tượng bổ sung cho bản đồ vũ trụ mà chúng ta đang thực hiện với các cuộc khảo sát thiên hà khác, mà còn là một công trình kỹ thuật tuyệt vời sẽ trực tuyến trong 10 năm tới.
Chúng ta vẫn chưa biết họ sẽ công bố loại hình ảnh nào vào thứ Hai, nhưng tôi rất mong được nhìn thấy một trường sâu với hàng chục nghìn thiên hà và ngôi sao. Thật đáng chú ý, Vera Rubin sẽ quan sát rất nhiều thiên hà chỉ trong một đêm; do đó, tôi hy vọng sẽ được nhìn thấy những hình ảnh tuyệt đẹp của bầu trời.
Rubin sẽ giúp chúng ta hạn chế Cấu trúc quy mô lớn của vũ trụ và theo cùng hướng đó, bản chất và động lực của năng lượng tối."
Rubin theo dõi sự lưu đày của các ngôi sao, các ngôi sao thất bại, siêu tân tinh và nhiều hơn nữa
Trong khi Rubin sẽ xuất sắc trong việc nghiên cứu các thiên hà hàng loạt, một số nhà khoa học sẽ quan tâm đến việc sử dụng góc nhìn chi tiết của nó để xem xét những gì nằm giữacác thiên hà đó, cụ thể là ánh sáng mờ trong đám mây."Các quá trình này có liên quan đến sự hình thành các cụm thiên hà, là những cấu trúc lớn nhất bị ràng buộc bởi lực hấp dẫn trong vũ trụ", Mireia Montes, Nghiên cứu viên Ramón y Cajal tại Viện Khoa học Không gian (ICE-CSIC), nói với Space.com. "Hiểu biết của chúng ta về các quá trình hình thành ánh sáng trong đám mây bị hạn chế bởi các tập dữ liệu nhỏ. Tuy nhiên, với Rubin, cuối cùng chúng ta sẽ có được chiều sâu và số lượng cần thiết để hiểu rõ hơn nhiều về ánh sáng này."
Montes nói thêm rằng các bộ lọc do Rubin sử dụng sẽ cho phép các nhà thiên văn học xác định loại sao giữa các thiên hà tạo ra ánh sáng trong cụm.
Điều đó sau đó sẽ dẫn đến việc tiết lộ nguồn gốc của những ngôi sao "mồ côi" này và cách chúng trôi dạt giữa các thiên hà.
Rubin cũng có thể xuất sắc trong việc phát hiện một loại sao mờ khác, được gọi là "sao thất bại" hoặc sao lùn nâu. Đây là những thiên thể hình thành giống như các ngôi sao từ một đám mây khí và bụi đang sụp đổ, nhưng không tập hợp đủ khối lượng để kích hoạt phản ứng tổng hợp hạt nhân của hydro thành heli trong lõi của chúng, quá trình xác định một ngôi sao dãy chính là gì.
Tầm nhìn hồng ngoại của Kính viễn vọng khảo sát Simonyi của Rubin kết hợp với trường nhìn rộng và khả năng nhìn sâu vào không gian, sẽ biến nó thành công cụ hoàn hảo để phát hiện các vật thể mờ, phát ra tia hồng ngoại như sao lùn nâu.
Trên thực tế, các nhà nghiên cứu đã dự đoán rằng Rubin có thể phát hiện ra hàng nghìn sao lùn nâu trong Ngân Hà, tăng danh mục các "ngôi sao thất bại" này lên 20 lần.
Điều đó có thể giúp chúng ta hiểu rõ hơn về giới hạn khối lượng mà một ngôi sao "thành công" và trở thành một ngôi sao thay vì một sao lùn nâu, và do đó thiên hà của chúng ta hình thành như thế nào.
Giuseppe Donatiello là một nhà thiên văn học nghiệp dư người Ý, cho đến nay đã phát hiện ra 11 thiên hà lùn mới đáng kinh ngạc trong vùng lân cận của Ngân Hà.
"Nhờ các cuộc khảo sát sâu, những khám phá quan trọng đã xuất hiện trong Nhóm Địa phương, đặc biệt là các vật thể kỳ lạ và hoàn toàn không theo quy ước đã xuất hiện. Rubin chắc chắn sẽ mang đến những khám phá tương tự khác, thúc đẩy việc phát hiện ra chúng xa hơn nữa", Donatiello đã nói.
"Khả năng đi rất sâu sẽ cho phép chúng ta xác định tốt hơn thời điểm trong quá trình tiến hóa của vũ trụ, từ những ngôi sao đầu tiên đến các thiên hà hiện tại. Việc có một công cụ như vậy trong tầm tay không hạn chế khả năng quan sát và chúng ta phải có một tâm trí cởi mở với bất kỳ điều gì mới mẻ.
"Thiên nhiên giàu trí tưởng tượng hơn chúng ta!"
Tương lai của thiên văn học rất tươi sáng
Danh sách sơ lược ở trên còn xaso với phạm vi của các hiện tượng mà Rubin sẽ nghiên cứu khi tiến hành LSST."Sẽ có những cải tiến lớn trong hầu hết mọi lĩnh vực của thiên văn học", Montes cho biết. "Hiểu rõ hơn về Ngân Hà của chúng ta, quá trình tiến hóa của các thiên hà, tìm ra nhiều thiên hà có khối lượng thấp hơn sẽ cho phép chúng ta hiểu rõ hơn về cách hình thành thiên hà xảy ra ở những khối lượng đó, lập bản đồ khối lượng của vũ trụ của chúng ta và do đó hiểu rõ hơn về vũ trụ của chúng ta."
Plazas Malagón nói thêm rằng một số những câu hỏi chính mà đài quan sát mang tính đột phá này có thể trả lời bao gồm: Có những hành tinh chưa được phát hiện trong hệ mặt trời bên ngoài (ví dụ, Hành tinh Chín hoặc Hành tinh X) không? Những sự kiện bùng nổ và thoáng qua nào xảy ra trong vũ trụ? Các ngôi sao tiến hóa và chết như thế nào? Các đối tác điện từ của các sự kiện sóng hấp dẫn và neutrino là gì? Cấu trúc của quầng sáng, đĩa và chỗ phình của Ngân Hà là gì? Khu vực lân cận thiên hà cục bộ như thế nào? Có những tiểu hành tinh hoặc sao chổi nguy hiểm nào có thể tác động đến Trái Đất không?
Phew! Chẳng có gì ngạc nhiên khi các nhà khoa học (và Space.com) lại hào hứng đến vậy!
Những câu chuyện liên quan:
— Đài quan sát Rubin có thể phát hiện ra hàng nghìn 'ngôi sao hỏng' như thế nào
— Kính thiên văn kỹ thuật số lớn nhất thế giới máy ảnh giúp Đài quan sát Vera Rubin mới tạo ra 'kỷ lục tua nhanh thời gian của vũ trụ' (video)
— Đài quan sát Rubin vượt qua các bài kiểm tra hình ảnh đầu tiên, sẵn sàng sử dụng máy ảnh kỹ thuật số lớn nhất thế giới
"Tôi rất vui mừng khi thấy cộng đồng khoa học sẽ làm gì với dữ liệu này", Alejandro Plazas kết luận. "Tôi đặc biệt hào hứng về những câu hỏi mới sẽ xuất hiện — những câu hỏi mà chúng ta thậm chí còn chưa hình dung ra. Chúng tôi đã chế tạo một cỗ máy khám phá và điều đó thực sự thú vị đối với tôi.
"Một trong những khía cạnh thú vị nhất là những khám phá bất ngờ đang ở phía trước!"
