Nghiên cứu những vì sao như thế nào? - Yuan-Sen Ting

Xem bài học đầy đủ tại: http://ed.ted.com/lessons/how-do-we-study-the-stars-yuan-sen-ting

Công nghệ tốt nhất của ta có thể gửi người lên Mặt trăng và lần mò tận ngõ ngách Hệ mặt trời, nhưng những khoảng cách này vẫn còn rất rất nhỏ so với kích thước của vũ trụ. Vậy làm thế nào để tìm hiểu về các thiên hà xa hơn? Yuan-Sen Ting đưa chúng ta đi sâu vào không gian để khám phá cách mà các nhà thiên văn học nghiên cứu những ngôi sao nằm ngoài tầm với.

Bài học của Yuan-Sen Ting, hoạt hình bởi Kozmonot Animation Studio.

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.