Ngày 10/4, thế giới sẽ được chiêm ngưỡng hình ảnh đầu tiên của một hố đen vũ trụ. Điều từng được xem là viễn tưởng trở thành hiện thực nhờ dự án phối hợp của một loạt kính viễn vọng trên khắp thế giới, kéo dài suốt hai năm, nhằm tạo ra một "ăng ten vô tuyến ảo" với kích thước gần bằng Trái Đất.
Các chuyên gia thiên văn học thông qua "ăng ten" này có thể ghi nhận mọi tín hiệu nhỏ nhất từ những ngóc ngách xa xôi trong vũ trụ. Tuy nhiên, Trung Quốc lại không có kính viễn vọng nào tham gia tạo nên "ăng ten" khổng lồ này.
Vắng bóng kính viễn vọng Trung Quốc
Trung Quốc đã có những bước tiến khổng lồ trong ngành thiên văn những năm qua. Kính viễn vọng cầu Fast, đặt tại Bình Đàm thuộc tỉnh Quý Châu, có khẩu độ đến 500 m. Đây là chảo vô tuyến đơn lẻ với kích thước lớn nhất thế giới.
Ngoại ô Bắc Kinh cũng có dự án Quách Thủ Kính (Kính viễn vọng sợi quang phổ để quan sát đa vật thể trên vùng trời lớn). Công trình này được mô tả có thể quét hình ảnh bầu trời đêm nhanh hơn mọi đối thủ trên thế giới.
 |
| Kính viễn vọng cầu Fast nằm ở phía tây nam Quý Châu. Ảnh: AFP. |
Tuy nhiên, những kính viễn vọng khổng lồ này lại không nằm trong mạng lưới Kính viễn vọng Chân trời Sự kiện (EHT), ghi nhận hình ảnh về hố đen vũ trụ. Các chuyên gia thiên văn Trung Quốc cho biết không có kính viễn vọng nào tại nước này có thiết kế phù hợp cho sứ mệnh lịch sử.
Chúng ta không thể nhìn thấy được hố đen, một điểm kì dị không - thời gian trong vũ trụ, vì lực kéo trọng lực của nó quá lớn đến mức ánh sáng không thể thoát ra. Để có thể nhìn rõ được hình dạng ranh giới của hố đen, các chuyên gia chuyển sang tập trung vào những vật chất phát sáng bị nó hút vào.
Muốn phát hiện những vật chất nói trên, đặc biệt là những vật chất nằm gần chân trời sự kiện (mép của hố đen - nơi có trọng lực đạt cực đại), kính viễn vọng phải đủ khả năng ghi nhận sóng vô tuyến có tần số cực cao để xây dựng được một hình ảnh rõ nét.
Theo giáo sư Ngô Học Binh, trưởng khoa thiên văn học tại Trường Vật lý - Đại học Bắc Kinh, đa số kính viễn vọng tại Trung Quốc được thiết kế để phát hiện sóng vô tuyến centimet (SHF với phổ vô tuyến từ 3-30 Ghz).
Trong khi đó, dự án quốc tế EHT phải xử lý hiện tượng năng lượng ở tần số có bước sóng trong khoảng milimet (EHF với phổ vô tuyến giữa 24-300 GHz). Phổ này vẫn chưa được phát triển phổ biến và có bước sóng cực kỳ ngắn.
Giáo sư Ngô mô tả, về cơ bản, kính viễn vọng Trung Quốc và những kính viễn vọng trong dự án EHT "nhìn những thứ khác nhau". Fast có thể bắt được tín hiệu từ một sao xung (pulsar là những sao neutron - hệ quả sau khi một ngôi sao chết đi - xoay nhanh đến mức lực li tâm làm biến dạng bức xạ, chỉ quét qua một phần vũ trụ).
Thiên thể này phát ra sóng điện từ ở chu kỳ cố định. Nhưng đối với sóng vô tuyến phát ra từ hố đen vũ trụ, Fast gần như "điếc đặc".
 |
| Vị trí các đài quan sát tham gia hệ thống Kính viễn vọng Chân trời Sự kiện (ETH) tại Chile, Pháp, Tây Ban Nha, Mexico, Mỹ và Nam Cực. Đồ họa: Viện nghiên cứu vô tuyến thiên văn IRAM. |
Dự án lịch sử
Dù không góp được công cụ tối tân, giới thiên văn học Trung Quốc vẫn muốn góp chất xám cho chương trình EHT để không lỡ mất sự kiện lịch sử.
Dự án với hơn 200 nhà nghiên cứu tham gia đã bắt đầu manh nha từ năm 2006. Giáo sư Ngô Học Binh cũng là một thành viên của chương trình. Ông cho biết các nhà khoa học Trung Quốc đã có "những đóng góp quan trọng" cho nỗ lực xây dựng hình ảnh đầu tiên của hố đen vũ trụ.
Một số nguồn tin cho biết Trung Quốc đã hỗ trợ tài chính, phân tích dữ liệu và máy tính mô phỏng hình ảnh. Những lần quan sát của "ăng ten" EHT kéo dài chỉ trong vài giờ, nhưng các nhà khoa học phải mất gần một năm để lắp những mảnh ghép hình ảnh thành một bức tranh tổng thể và gần nhất với hình ảnh thực tế của hố đen vũ trụ.
"Có một khối lượng dữ liệu khổng lồ cần được xử lý. Không một quốc gia nào có thể đơn độc đạt được thành tựu này. Nó cần sự hợp tác toàn cầu", ông Ngô cho biết.
Hình ảnh đầu tiên về hố đen vũ trụ sẽ được các nhà khoa học công bố đồng loạt trong tối 10/4 tại nhiều thành phố trên thế giới, gồm Thượng Hải, Đài Bắc, Brussels, Santiago, Washington, Tokyo và Lyngby.
Những "ứng viên" được quan sát là Sagittarius A*, nằm ở trung tâm dải Ngân Hà (Milky Way) của chúng ta, cách Trái Đất khoảng 25.000 năm ánh sáng. Các nhà khoa học cũng quan tâm đến hố đen M87, nằm tại siêu thiên hà Xử Nữ (Virgo), cách Trái Đất 54 triệu năm ánh sáng.
Theo một chuyên gia về vật lý hố đen tại Đài Quan sát Thiên văn Thượng Hải, hình ảnh sắp được công bố có ý nghĩa rất lớn. Nó có thể hé lộ nhiều thông tin quý giá về những quy luật vật lý chi phối sự tiến hóa của vũ trụ.
"Hình ảnh của hố đen sẽ là phép kiểm chứng nặng ký cho thuyết tương đối rộng", ông cho biết.
 |
| Trong ngày 10/4, các nhà khoa học trên toàn thế giới sẽ công bố hình ảnh đầu tiên của hố đen vũ trụ. Ảnh mô phỏng: Reuters. |
Các lý thuyết của nhà khoa học lừng danh Albert Einstein đã "tiên đoán" sự tồn tại của hố đen vũ trụ. Dù giới khoa học thế giới đã thu thập được nhiều bằng chứng gián tiếp, hình ảnh của thiên thể bí ẩn này chưa bao giờ được ghi nhận. Những hình ảnh được sử dụng cho đến nay đều là mô phỏng.
Tuy nhiên, các nhà khoa học cũng báo trước ảnh chụp hố đen vũ trụ của ETH dù đạt mức phân giải cao nhất cũng không thể giải đáp hết mọi bí ẩn về thiên thể mà Einstein đã "tiên đoán".
Đơn cử là ẩn số về "trái tim" của hố đen. Các nhà khoa học cho rằng trung tâm của hố đen vũ trụ có thể nhỏ hơn cả kích thước nguyên tử. Tuy nhiên, các hạt dưới nguyên tử là thế giới của vật lý lượng tử, với những quy luật khác hoàn toàn với các phương trình về vũ trụ của Einstein. Hình ảnh về hố đen có thể không nói thêm được gì nhiều về phần tối của chính nó.
"Chân lý tận cùng vẫn chìm trong bóng tối", một chuyên gia vật lý thiên văn tại Đại học Khoa học và Công nghệ Hợp Phì, tỉnh An Huy, nhận định.
