Bầu trời thành thị, nói thẳng ra là nhàm chán.
Nhìn lên nền trời mờ ảo giữa các tòa nhà
bạn có thể nhìn ra chòm Bắc Đẩu
hoặc chùm Orion.
Chờ đã!
Hãy nhìn lên nền trời lần nữa và đưa ngón cái lên.
Bạn nghĩ có bao nhiêu vì sao nằm sau ngón tay mình ?
10, 20? Đoán lại đi.
Nếu nhìn lên phần trời cỡ móng tay đó
bằng kính viễn vọng Hubble,
thay vì những điểm sáng, bạn sẽ thấy những vệt sáng.
Đó không chỉ là những ngôi sao.
Đó là các thiên hà, như dải Ngân Hà của ta vậy.
Tập hợp hàng tỉ ngôi sao,
và hơn 1000 ngôi sao ẩn sau ngón tay bạn.
Vũ trụ to lớn hơn cái bạn thấy trong thành phố,
lớn hơn cả bầu trời đầy sao bạn thấy ở vùng đồng quê.
Đây là vũ trụ dưới góc nhìn của các nhà thiên văn học.
có nhiều sao hơn số hạt cát trên Trái Đất.
Khi nhìn lên bầu trời,
bạn đã tham gia vào môn khoa học cổ xưa nhất trong lịch sử loài người.
Nghiên cứu vũ trụ có trước cả
hàng hải, nông nghiệp, và có lẽ cả ngôn ngữ.
Khác với những môn khoa học khác, thiên văn học thuần túy là quan sát.
Ta không thể kiểm soát các thông số từ phòng thí nghiệm.
Công nghệ tối tân có thể đưa người lên Mặt Trăng
và vệ tinh đến rìa Hệ Mặt trời.
Nhưng những khoảng cách này là quá nhỏ
so với khoảng không bao la giữa các vì sao.
Vậy làm sao ta biết về thiên hà khác nhiều đến thế
hợp phần cấu tạo, số lượng, vị trí chính xác của chúng?
Hãy bắt đầu từ cái mà ta thấy trước tiên khi nhìn lên trời: những ngôi sao.
Ta cố tìm hiểu tính chất của chúng.
Cấu tạo từ gì? Nóng bao nhiêu? To chừng nào? Bao nhiêu tuổi?
Cách trái đất bao xa?
Tin hay không tùy bạn,
ta có thể biết hết những điều này chỉ từ ánh sáng của nó.
Ta có thể phiên mã tín hiệu bằng cách biến ánh sáng thành cầu vồng.
Nhìn lên cầu vồng trên trời,
bạn đang nhìn ánh sáng mặt trời
được khúc xạ qua giọt nước trong không khí
tạo ra các bước sóng lệch nhau.
Khi tìm hiểu ánh sáng từ những vì sao
ta tạo ra cầu vồng không phải từ những giọt nước
mà bằng các công cụ tán sắc ánh sáng.
Nhìn áng sáng từ mặt trời,
ta thấy điều kỳ lạ: những vệt đen trong cầu vồng
Những vệt này là dấu vết đặc trưng của nguyên tử.
Mỗi loại nguyên tử hấp thụ một bước sóng khác nhau
và hàm lượng hấp thụ dựa trên số lượng nguyên tử.
Vậy, qua quan sát lượng ánh sáng bị mất trên các bước sóng,
ta biết được các nguyên tố có trong bầu khí quyển của Mặt trời
và mật độ của chúng.
Ý tưởng này có thể ứng dụng cho các ngôi sao khác.
Tạo ra cầu vồng, quan sát xem cái gì mất đi,
tìm ra nguyên tố bí ẩn
Bingo! Giờ bạn biết ngôi sao làm từ gì rồi đấy.
Nhưnh ta không bó hẹp chỉ trong bước sóng.
Nghiên cứu sóng vô tuyến.
Nó có thể mang top Billboard 100 vào trong xe hơi của bạn
cũng có thể di chuyển tự do trong không gian.
Vì đã đi được xa,
sóng vô tuyến kể ta biết lịch sử xa xưa của vũ trụ
chỉ vài ngàn năm sau vụ nổ Big Bang.
Ta cũng có thể nghiên cứu tia hồng ngoại sinh ra từ các vật thể lạnh,
như gas và mây bụi trong không gian
và tia cực tím từ những ngôi sao trẻ sinh ra trong đám mây đó.
Nghiên cứu bước sóng không chỉ cho ta
bức tranh toàn cảnh hơn về từng vật thể
và còn từng góc nhìn của vũ trụ.
Vì thế, các nhà thiên văn học sử dụng nhiều loại kính khác nhau
từ quang phổ của tia hồng ngoại, tia cực tím đến tia X
từ kính thiên văn vô tuyến đến vệ tinh nhân tạo
nhận diện ánh sáng bị chặn bởi khí quyển Trái đất.
Các nhà thiên vản học không chỉ nhìn
hàng tỉ ngôi sao thuộc hàng tỉ Thiên hà.
mà còn nghe, cảm nhận chúng bằng nhiều phương diện khác,
mỗi phương diện - một câu chuyện.
Nhưng tất cả đều bắt đầu từ ánh sáng cả vô hình lẫn hữu hình.
Muốn biết bí mật của vũ trụ ư?
Chỉ việc đi theo ánh sáng.