Ánh sáng là thứ nhanh nhất 
mà ta biết.

Nhanh đến nỗi
các khoảng cách rất lớn được đo

bằng cách xem ánh sáng 
mất lâu để đi đến đó.

Trong một năm,
ánh sáng đi được khoảng 6000 tỉ dặm

khoảng cách đó được gọi là 
một năm ánh sáng.

Để bạn dễ hình dung
độ lớn của khoảng cách ấy,

Mặt trăng, nơi các phi hành gia
mất 4 ngày mới bay đến được,

chỉ cách Trái đất 1 giây ánh sáng.

Trong khi ngôi sao gần nhất
bên ngoài mặt trời, Proxima Centauri

cách chúng ta 4.2 năm ánh sáng.

Ngân hà của chúng ta có đường kính
100,000 năm ánh sáng.

Thiên hà gần nhất với chúng ta,
Andromeda,

cách ta khoảng 
2.5 triệu năm ánh sáng.

Không gian thực sự vô cùng rộng lớn

Nhưng đợi đã, làm sao ta biết
các ngôi sao và thiên hà xa bao nhiêu?

Rốt cục, khi chúng ta nhìn lên trời,

Ta chỉ nhìn thấy 
một không gian hai chiều

Khi chỉ tay vào một ngôi sao,
bạn không thể biết nó xa cỡ nào.

Vậy làm sao mà 
những nhà thiên văn lại biết?

Với những vật thể rất gần,

chúng ta có thể dùng khái niệm,
được gọi là thị sai lượng giác.

Ý tưởng khá đơn giản.
Hãy cùng làm một thí nghiệm.

Đưa ngón cái của bạn ra
và nhắm mắt trái lại.

Bây giờ, nhắm mắt trái
và mở mắt phải.

Trông như ngón cái của bạn 
đã di chuyển,

trong khi những vật làm nền 
vẫn ở nguyên chỗ cũ.

Áp dụng khái niệm tương tự
vào quan sát sao,

nhưng vì các ngôi sao
xa hơn tầm với của tay nhiều,

và trái đất thì không to lắm,

nên dù có kính thiên văn
ở hai bên xích đạo,

bạn sẽ không thấy được nhiều
thay đổi trong vị trí.

Thay vào đó, ta xem sự thay đổi 
vị trí sao trong 6 tháng

là một nửa thời gian
trái đất đi một vòng quanh mặt trời.

Đo vị trí tương đối
của ngôi sao vào mùa hè,

và vào mùa đông, nó giống như 
nhìn với con mắt còn lại.

Những ngôi sao gần
có vẻ đã di chuyển chút ít

so với những ngôi sao xa
và các thiên hà.

Nhưng cách này chỉ dùng cho các vật
cách ta vài nghìn năm ánh sáng.

Vượt ra khỏi thiên hà của ta,
khoảng cách là rất lớn

không thể phân biệt thị sai 
kể cả với thiết bị hiện đại nhất.

Khi đó, phải dựa vào 
một phương pháp khác:

sử dụng vật chỉ thị
được gọi là nến tiêu chuẩn.

Nến tiêu chuẩn là
những vật phát sáng mà ta biết rõ.

Ví dụ nếu bạn biết
bóng đèn của bạn sáng bao nhiêu

và bạn nhờ một người
cầm ngọn đèn và đi xa bạn ra

bạn biết lượng ánh sáng
mình nhận được từ bạn mình

sẽ giảm di một lượng
bằng khoảng cách bình phương.

Nên nếu so sánh
lượng ánh sáng bạn nhận được

với ánh sáng ban đầu của đèn,

bạn có thể biết
bạn mình cách xa bao nhiêu

Trong thiên văn,
bóng đèn là một loại sao đặc biệt

gọi là sao
có chu kỳ chiếu sáng đặc biệt.

Những ngôi sao này
có bên trong không ổn định

giống như những quả bóng bay
phồng xẹp liên tục.

Vì sự phồng xẹp ấy
làm ánh sáng thay đổi,

ta có thể đo độ sáng 
bằng cách đo chu kỳ tuần hoàn

với nhiều ngôi sao
thay đổi độ sáng chậm hơn.

So sánh ánh sáng nhận được từ sao

với ánh sáng gốc đo được,

ta có thể biết 
chúng xa cỡ nào.

Không may là câu chuyện 
chưa kết thúc ở đó.

Ta chỉ thấy các ngôi sao riêng lẻ
xa nhất là 40 triệu năm ánh sáng

xa hơn thì chúng trở nên quá mờ.

May mắn là ta có
một loại nến nữa

loại siêu tân tinh 1a nổi tiếng

Siêu tân tinh là vụ nổ kinh khủng 
khi một ngôi sao chết.

Chúng sáng đến mức

làm cả thiên hà nơi đó rực lên.

Vậy nên, dù không thấy
từng ngôi sao riêng lẻ trong thiên hà,

ta vẫn thấy siêu tân tinh
khi chúng xảy ra.

Và loại 1a hóa ra lại có thể dùng
như nến tiêu chuẩn

vì ánh sáng rực rỡ
tắt lâu hơn ánh sáng yếu.

Tìm hiểu mối quan hệ giữa

độ sáng và tốc độ tắt sáng

ta có thể dùng siêu tân tinh
để đo đạc

cách đến vài tỉ năm ánh sáng

Nhưng tại sao việc nhìn thấy
vật thể ở xa lại quan trọng thế?

Hãy nhớ lại ánh sáng
có tốc độ nhanh như thế nào.

Ví dụ, ánh sáng từ mặt trời
mất 8 phút để tới trái đất

nghĩa là mặt trời ta thấy
là mặt trời 8 phút trước.

Khi nhìn chòm Gấu lớn,

bạn đang nhìn hình ảnh nó
80 năm về trước.

Còn những thiên hà xa xôi mờ mịt ấy?
Chúng cách hàng triệu năm về trước.

Mất hàng triệu năm để ánh sáng
từ đó chạm được đến ta.

Vậy nên vũ trụ tự nó
như một cái máy thời gian.

Càng nhìn xa được về quá khứ,
ta càng tiếp cận vũ trụ xưa

Các nhà thiên văn học
cố gắng đọc lịch sử của vũ trụ

và tìm xem ta đến từ đâu
và như thế nào.

Vũ trụ gửi cho ta thông tin
dưới dạng tia sáng.

Nhiệm vụ còn lại cho ta
là giải mã chúng.