Trong sa mạc cát bỏng ở miền bắc Chile, một chiếc kính thiên văn mới với một thiết kế mang tính cách mạng đang sắp đi vào hoạt động. Nó sẽ khảo sát những nơi nằm ngoài sức tưởng tượng – những cái nôi xa xôi của các hành tinh, sao và thiên hà – để giúp chúng ta hiểu rõ vị thế của chúng ta trong vũ trụ. Các nhà thiên văn gọi chiếc kính thiên văn mới này là ALMA, theo tiếng Tây Ban Nha có nghĩa là linh hồn.

Theo các nhà khoa học, một quốc gia đơn độc không thể nào xây dựng ALMA, tên gọi chính thức của nó là Atacoma Large Millimeter/Submillimeter Array. Cùng với nước chủ nhà Chile, một số đài thiên văn lớn nhất thời gian cùng hợp tác trong dự án ALMA này. Trong số này có Đài thiên văn Vô tuyến Quốc gia ở Bắc Mĩ, Đài thiên văn Nam châu Âu, và các đài thiên văn ở Nhật Bản, Brazil và các nước Mĩ Latin.

66 cái đĩa vô tuyến lớn nối lại mới tạo nên ALMA. Những cái đĩa này đặt cách thành phố San Pedro de Attacoma ở Chile 30 phút xe hơi, ở độ cao 5000 mét – trên nóc nhà của thế giới.


Các đĩa vô tuyến ALMA. Ảnh: ESO

Ở độ cao đó và trong sa mạc, có rất ít hơi nước trong không khí. Điều kiện như thế là hoàn hảo cho ALMA vì nước trong không khí chặn mất ánh sáng sao trong phần “phổ điện từ” mà các nhà khoa học muốn nghiên cứu.

ALMA sẽ quan sát ánh sáng sao ở những bước sóng mà mắt bạn không nhìn thấy – những bước sóng hồng ngoại xa của ánh sáng sao. Các đài thiên văn vũ trụ, như Kính thiên văn vũ trụ Hubble, quay cao phía trên tấm chăn khí quyển của Trái đất nên nhìn thấy vũ trụ ở những bước sóng này. Các nhà thiên văn hi vọng ALMA sẽ còn tốt hơn các kính thiên văn vũ trụ ở việc khảo sát vũ trụ hồng ngoại – vì trên mặt đất họ có thể xây dựng nó lớn hơn nhiều so với trên không gian.

Các nhà thiên văn trông đợi điều gì với ALMA?


Các đĩa vô tuyến ALMA. Ảnh: ESO

Họ hi vọng biết thêm nhiều chi tiết về nơi sinh ra những ngôi sao như mặt trời của chúng ta và các hành tinh như trái đất của chúng ta. Ngày nay, quá trình hình thành sao và hành tinh ít được hiểu rõ. Ma trận ALMA – với khả năng của nó nhìn thấu ở bước sóng hồng ngoại – sẽ giúp chúng ta khảo sát những đám mây bụi khổng lồ vây xung quanh những ngôi sao và hành tinh mới sinh.

Càng ở xa trong không gian, càng lùi xa về thời gian, là những thiên hà rất xa xôi – người ta tin rằng chúng đã trải qua một vụ bùng nổ hình thành sao cách nay đã lâu, khi vũ trụ phát triển đến trạng thái hiện nay của nó. Các nhà thiên văn muốn sử dụng ALMA để tìm hiểu sự bùng phát hình thành sao này đã bắt đầu như thế nào, nó kéo dài bao lâu, và nó có ý nghĩa gì đối với phần vũ trụ mà chúng ta sinh sống ngày nay.


Thiên hà Antennae, hai thiên hà trong quá trình va chạm nhau.

ALMA đã sẵn sàng xác nhận lí thuyết thiên văn học phát biểu rằng sự hình thành sao diễn ra mạnh hơn khi các thiên hà va chạm nhau. Vào năm 2011, khi các đĩa vô tuyến của ALMA bắt đầu đi vào hoạt động, các nhà thiên văn đã sử dụng chúng khảo sát Thiên hà Antennae – hai thiên hà xoắn ốc lớn giống như Dải Ngân hà của chúng ta – được biết đang trải qua một vụ va chạm khủng khiếp.

ALMA tìm thấy dấu hiệu của những đám mây khí đang lao vào nhau trong Thiên hà Antennae, ở những chỗ nơi những ngôi sao mới đang ra đời. Khám phá đó xác nhận lí thuyết của các nhà thiên văn rằng sóng xung kích từ một vụ va chạm khổng lồ có thể kích thích sự hình thành sao.

Đó là một cái nhìn thoáng qua vào quá khứ dữ dội của vũ trụ của chúng ta. Nó có thể mang lại những manh mối để tìm hiểu các ngôi sao bình thường – như Mặt trời của chúng ta – và hành tinh như Trái đất của chúng ta – đã ra đời như thế nào.

Thư viện vật lý