CÂU CHUYỆN KHOA HỌC 150
(ĐC sưu tầm trên NET)
Tàu vũ trụ NASA sẽ đâm thẳng vào thiên thạch Didynos B và đánh giá tác động sau đó.
Kim cương từ khu vực Júina của Brazil.
Minh họa về sóng Radcliffe
Có những thiên hà lùn không chứa vật chất tối?
Kính viễn vọng không gian Kepler
Hình ảnh đầu tiên về Hố Đen Messier 87 - Thư Viện Thiên Văn
Hình ảnh đầu tiên về lỗ đen được trao giải ‘Oscar khoa học’ trị giá 3 triệu USD
06/09/2019 10:32 GMT+7
TTO - Nhóm 347 nhà khoa học từng tham gia hợp tác nghiên cứu tìm ra hình ảnh đầu tiên trong lịch sử lỗ đen vừa được trao tặng giải thưởng Breakthrough Prize in Fundamental Physics (Giải thưởng đột phá về vật lý cơ bản) danh giá.
Hình ảnh lỗ đen do Dự án Hợp tác kính thiên văn chân trời sự kiện tìm ra - Ảnh: AFP
Theo
hãng tin AFP, ngày 5-9, Giải thưởng đột phá về vật lý cơ bản, một trong
những hạng mục thuộc Giải thưởng đột phá (Breakthrough Prize), còn được
biết tới với tên gọi là "Oscar khoa học" trị giá 3 triệu USD đã thuộc
về nhóm 347 nhà khoa học tìm ra hình ảnh đầu tiên về lỗ đen.
Gần
350 nhà khoa học này đã cùng tham gia dự án Hợp tác kính thiên văn chân
trời sự kiện (Event Horizon Telescope Collaboration), một chương trình
hợp tác quan sát thiên văn, tập trung vào các lỗ đen siêu khối lượng nằm
ở trung tâm các thiên hà.
Ngày 10-4 năm nay, dự án Hợp
tác kính thiên văn chân trời sự kiện đã gây chú ý đặc biệt với dư luận
khi công bố hình ảnh đầu tiên về một lỗ đen siêu khối lượng có vầng hào
quang màu cam bao quanh.
Chủ trì Dự án Hợp tác kính thiên
văn chân trời sự kiện là ông Shep Doeleman, nhà vật lý thiên văn của
Trung tâm vật lý học thiên thể Harvard-Smithsonian.
Nhóm
nghiên cứu này đã bỏ ra cả 10 năm để tạo nên mô hình một chiếc kính viễn
vọng điện toán ảo có kích thước tương đương trái đất bằng cách kết hợp
tín hiệu thu được từ 8 kính viễn vọng vô tuyến hoạt động theo từng cặp
trên toàn thế giới.
Thông
qua kỹ thuật này, họ có thể thu được hình ảnh với độ phân giải ở mức
chưa từng có và lần đầu tiên trong lịch sử họ quan sát được bóng của lỗ
đen, khẳng định những dự đoán theo lý thuyết với những vật thể trong vũ
trụ này.
Năm nay là năm thứ 8 giải thưởng đột phá được
trao tặng. Đây là giải thưởng do các doanh nhân ở Thung lũng Silicon lập
ra nhằm tôn vinh các nhà khoa học hàng đầu thế giới.
Các chủ nhân giải thưởng này ở những hạng mục khác như khoa học đời sống, toán học cũng sẽ nhận 3 triệu USD.
Lễ trao giải sẽ diễn ra ngày 3-11 tại trung tâm nghiên cứu Ames của NASA tại Mountain View, California, Mỹ.
NASA sắp tấn công thiên thạch khổng lồ có thể hủy diệt Trái đất
Tàu vũ trụ NASA sẽ đâm thẳng vào thiên thạch Didynos B và đánh giá tác động sau đó.
NASA sẽ đưa tàu vũ trụ đâm thẳng vào
thiên thạch khổng lồ Didymos để đánh giá công nghệ bảo vệ Trái đất khỏi
các mối đe dọa từ vũ trụ.
Theo
The Sun, các chuyên gia NASA đang hợp tác với Cơ quan Vũ trụ châu Âu
(ESA) để làm chệch hướng một tiểu hành tinh kép khổng lồ mang tên
Didymos.
Didymos được đánh giá tiềm ẩn nguy cơ đâm vào Trái đất, gây thảm họa nặng nề như động đất, sóng thần và cả “mùa đông hạt nhân”.
Nếu đâm trúng Trái Đất, tiểu hành tinh này có thể gây ra vô số thiệt hại nặng nề như động đất và sóng thần.
Didymos có nghĩa là "sinh đôi" trong
tiếng Hy Lạp. Thiên thạch này có một mặt trăng nhỏ hơn bay quanh quỹ
đạo. Didymos nằm trong nhóm tiểu hành tinh có khả năng gây nguy hiểm cho
Trái đất nhưng nó chỉ đến gần hành tinh xanh vào năm 2123.
Nếu những tính toán là chính xác, cú va chạm có thể làm đổi hướng Didymos B.
Didymos có kích thước lớn nhất
trong số những thiên thạch dễ tiếp cận nhất từ Trái Đất. Do đó, NASA coi
đây là mục tiêu hoàn hảo để thử nghiệm công nghệ làm chệch hướng.
Dự án tham vọng này mang tên AIDA, hướng
tới làm chệch một phần Didymos bằng tàu vũ trụ DART. Con tàu dự kiến sẽ
được phóng vào tháng 7.2021 và đâm vào Didymos trong nửa cuối năm 2022
Didymos có đường kính 780m với mặt trăng
quay quanh rộng 160m. Mặt trăng đi kèm dù nhỏ hơn nhiều nhưng vẫn có
kích thước tương đương Đại kim tự tháp Ai Cập. Mục tiêu của NASA là đâm
vào vào mặt trăng của Didymos hay còn gọi là Didymos B, khi thiên thạch
này di chuyển đến vùng nằm giữa Trái đất và sao Hỏa.
Các nhà nghiên cứu hy vọng vụ va chạm sẽ
khiến mặt trăng này chệch hướng. Một tàu vũ trụ khác sẽ quan sát vụ va
chạm và đưa ra đánh giá dựa trên những gì xảy ra.
TIN LIÊN QUAN
Phát hiện kho kim cương cổ đại khổng lồ nằm sâu trong lòng đất
19:35 05/09/2019
Kim cương từ khu vực Júina của Brazil.
Mới đây người dân địa phương bất ngờ tìm
thấy kim cương bên trong khu vực Júina của Brazil và nhiều khả năng
chúng được phát lộ sau các vụ phun trào núi lửa xuất phát từ độ sâu 362
km đến 659 km.
Theo các chuyên gia địa chất, một vụ phun trào núi lửa cực mạnh tại khu vực này của Brazil đã đưa kim cương lên trên bề mặt.
Trưởng nhóm nghiên cứu Suzette
Timmerman, thuộc Đại học Quốc gia Úc, cho biết: "Chúng tôi đã phân tích
và thấy rằng, đồng vị heli chứa trong bong bóng cực nhỏ ở trong những
viên kim cương này cho thấy, chúng nằm ở những vị trí siêu sâu".
Các nhà nghiên cứu cho rằng, các đồng vị
tìm thấy ủng hộ và củng cố cho quan điểm về một hồ chứa đá nóng chảy
"nguyên thủy" đã tồn tại từ khi Trái Đất hình thành hoặc ngay sau đó
không lâu.
Đồng tác giả nghiên cứu Lynton
Jaques, thuộc Đại học Quốc gia Úc, nói: "Kim cương có cấu trúc hoàn hảo
giúp chúng giữ được tính chất hóa học và thành phần đồng vị của vật liệu
Trái đất nơi chúng hình thành.
Chúng cho phép chúng ta thấy một số
nguyên liệu ban đầu từ sự hình thành Trái Đất, dường như không thay đổi
nhiều trong bốn tỷ năm qua".
Dự kiến, nếu được khai thác thì đây thực
sự là một kho kim cương khổng lồ. Tuy nhiên, với độ dâu như vậy, lại
nằm trong khu vực núi lửa thì việc khai thác chúng không phải là điều...
dễ dàng.
Cấu trúc hình sóng khổng lồ trong Dải Ngân hà
- 10:53 14/01/2020
Minh họa về sóng Radcliffe
Phát hiện nói trên đã giải thích được bí ẩn kéo dài 150 năm nay. Một
số “cái nôi tạo sao” trong vũ trụ trông giống như các sóng - đó là sóng Radcliffe.
“Mặt trời nằm cách sóng Radcliffe chỉ 500 năm ánh sáng tính từ điểm gần nhất. Sóng Radcliffe ở ngay trước mắt chúng ta, vậy mà cho đến nay chúng ta không nhận ra nó. Chúng ta không biết cái gì tạo ra hình dạng sóng Radcliffe. Nó hình thành giống như gợn sóng nước trên mặt hồ, và ở trung tâm có thể có cái gì đó rất nặng. Chúng ta biết rằng, Mặt trời tương tác với cấu trúc sóng Radcliffe này” – Giáo sư Joao Alves ở ĐH Vienna (Áo) cho biết như vậy.
Các nhà khoa học phát hiện ra sóng Radcliffe nhờ các quan sát từ tàu không gian Gaia của Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA). Năm 2013, tàu không gian này được phóng lên khu vực quanh điểm Lagrange L2 giữa Mặt trời và Trái đất. Nhiệm vụ của nó là nghiên cứu vị trí, khoảng cách và chuyển động của hàng tỷ ngôi sao.
Nhờ tàu không gian Gaia, các nhà thiên văn học đã tạo lập thành công bản đồ 3 chiều về vật chất liên sao. Trong quá trình đó, các nhà nghiên cứu chú ý đến một cấu trúc khí khác thường trong “cánh tay xoắn” của thiên hà. Hóa ra, cấu trúc này kéo dài trên 9.000 năm ánh sáng, rộng khoảng 400 năm ánh sáng. Đó là một cấu trúc dài và mảnh, lượn sóng.
Sóng khác thường này chứa nhiều khu vực tạo sao mà trước đó các nhà thiên văn học tưởng nhầm là Vành đai Goulda.
“Chúng tôi nghi ngờ rằng, có những cấu trúc lớn hơn. Để tạo được bản đồ chi tiết khu vực vũ trụ lân cận, cần phải kết hợp các quan sát từ kính viễn vọng vũ trụ với xác suất thiên văn, dữ liệu hình ảnh và các mô phỏng số hóa” – bà Catherine Zucker, một trong các tác giả của phát hiện, cho biết như vậy.
Các nhà khoa học đã phải tạo ra bản đồ chính xác 3 chiều Dải Ngân hà với khoảng cách chía xác giữa các “nôi tạo sao”. Phát hiện này mở ra hướng nghiên cứu mới đối với thiên hà của chúng ta và khu vực vũ trụ lân cận Trái đất.
“Mặt trời nằm cách sóng Radcliffe chỉ 500 năm ánh sáng tính từ điểm gần nhất. Sóng Radcliffe ở ngay trước mắt chúng ta, vậy mà cho đến nay chúng ta không nhận ra nó. Chúng ta không biết cái gì tạo ra hình dạng sóng Radcliffe. Nó hình thành giống như gợn sóng nước trên mặt hồ, và ở trung tâm có thể có cái gì đó rất nặng. Chúng ta biết rằng, Mặt trời tương tác với cấu trúc sóng Radcliffe này” – Giáo sư Joao Alves ở ĐH Vienna (Áo) cho biết như vậy.
Các nhà khoa học phát hiện ra sóng Radcliffe nhờ các quan sát từ tàu không gian Gaia của Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA). Năm 2013, tàu không gian này được phóng lên khu vực quanh điểm Lagrange L2 giữa Mặt trời và Trái đất. Nhiệm vụ của nó là nghiên cứu vị trí, khoảng cách và chuyển động của hàng tỷ ngôi sao.
Nhờ tàu không gian Gaia, các nhà thiên văn học đã tạo lập thành công bản đồ 3 chiều về vật chất liên sao. Trong quá trình đó, các nhà nghiên cứu chú ý đến một cấu trúc khí khác thường trong “cánh tay xoắn” của thiên hà. Hóa ra, cấu trúc này kéo dài trên 9.000 năm ánh sáng, rộng khoảng 400 năm ánh sáng. Đó là một cấu trúc dài và mảnh, lượn sóng.
Sóng khác thường này chứa nhiều khu vực tạo sao mà trước đó các nhà thiên văn học tưởng nhầm là Vành đai Goulda.
“Chúng tôi nghi ngờ rằng, có những cấu trúc lớn hơn. Để tạo được bản đồ chi tiết khu vực vũ trụ lân cận, cần phải kết hợp các quan sát từ kính viễn vọng vũ trụ với xác suất thiên văn, dữ liệu hình ảnh và các mô phỏng số hóa” – bà Catherine Zucker, một trong các tác giả của phát hiện, cho biết như vậy.
Các nhà khoa học đã phải tạo ra bản đồ chính xác 3 chiều Dải Ngân hà với khoảng cách chía xác giữa các “nôi tạo sao”. Phát hiện này mở ra hướng nghiên cứu mới đối với thiên hà của chúng ta và khu vực vũ trụ lân cận Trái đất.
Nghịch lý thiên hà lùn
- 06:20 28/12/2019
Có những thiên hà lùn không chứa vật chất tối?
Có rất nhiều kịch bản trái ngược nhau về sự hình thành vũ trụ.
Phần lớn, các nhà vũ trụ học hướng đến mô hình Lambda - CDM (Lambda
cold dark matter - mô hình vật chất tối lạnh Lambda) được coi là mô hình
vũ trụ chuẩn.
Mô hình này liên kết quan điểm cổ điển về Vụ nổ lớn, lạm phát không gian, sự tồn tại vật chất tối và năng lượng tối. Cho đến nay, mô hình chuẩn vũ trụ học phù hợp với mọi quan sát.
Tuy nhiên, có lĩnh vực quan sát khiến cho các nhà khoa học gặp câu hỏi cần giải thích, đó là bằng cách nào các thiên hà duy trì được cấu trúc hình đĩa. Chỉ đến khi sử dụng thêm thuyết vật chất tối, các nhà khoa học mới giải quyết được vấn đề này.
Vũ trụ già đến mức nào?
GS James Peebles
Các mô phỏng về sự tập trung vật chất dưới ảnh hưởng của trọng trường
cho thấy trong vũ trụ có rất nhiều quần tụ vật chất, cách ly với nhau
bởi không gian trống rỗng. Tuy nhiên, sự phân bổ vật chất như vậy không
phù hợp với tuổi của vũ trụ là 13,8 tỷ năm.
Vậy vũ trụ già hơn so với giả định, hay chúng ta đang sử dụng mô hình vũ trụ không thích hợp? Để loại bỏ sự không chính xác này, các nhà khoa học nghĩ đến sự tồn tại của các loại hạt khác, vô hình, không tương tác với bất kỳ thứ gì và đóng vai trò như chất gắn kết các thiên hà và các cụm thiên hà.
GS James Peebles, người được giải Nobel Vật lý năm 2019, chỉ ra rằng vật chất tối có vai trò như tác nhân cần thiết để hình thành nên vũ trụ mà chúng ta đã biết. Không có vật chất tối, mô hình chuẩn có thể tan rã.
Vào năm 1937, nhà thiên văn học Thụy Sĩ Fritz Zwicky phát hiện ra rằng, trong chòm sao Hậu Phát (Coma Berenices) không có đủ vật chất để có thể tập trung thành cấu trúc lớn như vậy. Nghĩa là thiếu một thứ gì đó.
Vào năm 1976, nhà Vật lý thiên văn nữ Vera Rubin (Viện Nghiên cứu Carnegie, Mỹ) đã khẳng định những quan sát của Zwicky. Bà Rubin chỉ ra rằng, các ngôi sao tập trung ở gần trung tâm thiên hà hoàn toàn không di chuyển (đối với trung tâm) nhanh hơn so với các ngôi sao ở rìa thiên hà.
Trái lại, các ngôi sao ở bên ngoài lại di chuyển (đối với trung tâm thiên hà) nhanh hơn so với các ngôi sao ở bên trong. Mặc dù vậy, chúng không bị bắn ra không gian. Tại các khu vực rìa thiên hà, trường hấp dẫn phải yếu hơn, còn vận tốc biên của các ngôi sao phải giảm đi.
Các nghiên cứu của Fritz Zwicky và Vera Rubin tạo ra nền tảng mô hình Lambda-CDM, thuyết phổ biến nhất của vật lý thiên văn hiện đại. Mặc dù chúng ta vẫn tiếp tục không biết gì về vật chất tối (ngoài việc nó giữ vũ trụ trong quá trình vận hành), nhưng sự tồn tại của vật chất tối giải quyết nhiều vấn đề.
Lộn xộn trong khoa học
Tuy nhiên, việc phát hiện 19 thiên hà lùn không chứa vật chất tối mới đây lại gây ra rối loạn trong vũ trụ học. Các nhà khoa học không biết chắc chắn tại sao những thiên hà lùn này hình thành và hình thành như thế nào. Hơn nữa, các thiên hà lùn đặc trưng phải tập trung nhiều vật chất tối hơn các thiên hà bình thường.
“Việc phát hiện những thiên hà lùn này lại gây rối loạn trong mô hình khoa học của chúng ta” - nhà Vật lý thiên văn Kyle Oman ở ĐH Durham (Anh) khẳng định như vậy.
Quan điểm về tiến hóa vũ trụ do các nhà khoa học, như James Peebles đề xuất, lại đứng trước dấu hỏi nghi vấn. Quan điểm này nói rằng, thiên hà không thể hình thành nếu không có vật chất tối. Vậy mà những thiên hà không chứa vật chất tối vẫn hình thành.
Điều đó chứng tỏ, vũ trụ vẫn còn che giấu rất nhiều bí mật.
Mô hình này liên kết quan điểm cổ điển về Vụ nổ lớn, lạm phát không gian, sự tồn tại vật chất tối và năng lượng tối. Cho đến nay, mô hình chuẩn vũ trụ học phù hợp với mọi quan sát.
Tuy nhiên, có lĩnh vực quan sát khiến cho các nhà khoa học gặp câu hỏi cần giải thích, đó là bằng cách nào các thiên hà duy trì được cấu trúc hình đĩa. Chỉ đến khi sử dụng thêm thuyết vật chất tối, các nhà khoa học mới giải quyết được vấn đề này.
Vũ trụ già đến mức nào?
GS James Peebles
Vậy vũ trụ già hơn so với giả định, hay chúng ta đang sử dụng mô hình vũ trụ không thích hợp? Để loại bỏ sự không chính xác này, các nhà khoa học nghĩ đến sự tồn tại của các loại hạt khác, vô hình, không tương tác với bất kỳ thứ gì và đóng vai trò như chất gắn kết các thiên hà và các cụm thiên hà.
GS James Peebles, người được giải Nobel Vật lý năm 2019, chỉ ra rằng vật chất tối có vai trò như tác nhân cần thiết để hình thành nên vũ trụ mà chúng ta đã biết. Không có vật chất tối, mô hình chuẩn có thể tan rã.
Vào năm 1937, nhà thiên văn học Thụy Sĩ Fritz Zwicky phát hiện ra rằng, trong chòm sao Hậu Phát (Coma Berenices) không có đủ vật chất để có thể tập trung thành cấu trúc lớn như vậy. Nghĩa là thiếu một thứ gì đó.
Vào năm 1976, nhà Vật lý thiên văn nữ Vera Rubin (Viện Nghiên cứu Carnegie, Mỹ) đã khẳng định những quan sát của Zwicky. Bà Rubin chỉ ra rằng, các ngôi sao tập trung ở gần trung tâm thiên hà hoàn toàn không di chuyển (đối với trung tâm) nhanh hơn so với các ngôi sao ở rìa thiên hà.
Trái lại, các ngôi sao ở bên ngoài lại di chuyển (đối với trung tâm thiên hà) nhanh hơn so với các ngôi sao ở bên trong. Mặc dù vậy, chúng không bị bắn ra không gian. Tại các khu vực rìa thiên hà, trường hấp dẫn phải yếu hơn, còn vận tốc biên của các ngôi sao phải giảm đi.
Các nghiên cứu của Fritz Zwicky và Vera Rubin tạo ra nền tảng mô hình Lambda-CDM, thuyết phổ biến nhất của vật lý thiên văn hiện đại. Mặc dù chúng ta vẫn tiếp tục không biết gì về vật chất tối (ngoài việc nó giữ vũ trụ trong quá trình vận hành), nhưng sự tồn tại của vật chất tối giải quyết nhiều vấn đề.
 |
| Mô hình vũ trụ chuẩn liên kết quan điểm cổ điển về Vụ nổ lớn |
Tuy nhiên, việc phát hiện 19 thiên hà lùn không chứa vật chất tối mới đây lại gây ra rối loạn trong vũ trụ học. Các nhà khoa học không biết chắc chắn tại sao những thiên hà lùn này hình thành và hình thành như thế nào. Hơn nữa, các thiên hà lùn đặc trưng phải tập trung nhiều vật chất tối hơn các thiên hà bình thường.
“Việc phát hiện những thiên hà lùn này lại gây rối loạn trong mô hình khoa học của chúng ta” - nhà Vật lý thiên văn Kyle Oman ở ĐH Durham (Anh) khẳng định như vậy.
Quan điểm về tiến hóa vũ trụ do các nhà khoa học, như James Peebles đề xuất, lại đứng trước dấu hỏi nghi vấn. Quan điểm này nói rằng, thiên hà không thể hình thành nếu không có vật chất tối. Vậy mà những thiên hà không chứa vật chất tối vẫn hình thành.
Điều đó chứng tỏ, vũ trụ vẫn còn che giấu rất nhiều bí mật.
Tiết lộ mới nhất về vật thể vũ trụ Oumuamua
- 17:53 04/07/2018
Oumuamua trở thành đối tượng nghiên cứu tích cực kể từ thời điểm được
phát hiện (tháng 10/2017). Hiện giờ, nhờ kết nối dữ liệu với Kính viễn
vọng cực lớn VLT và các đài quan sát thiên văn khác, một nhóm các nhà
thiên văn học quốc tế đã xác định được rằng vật thể này di chuyển nhanh
hơn so với nhận định ban đầu. Sự gia tăng vận tốc là không lớn và hiện
giờ gia tốc của Oumuamua đang giảm do bị sức hút hấp dẫn của Mặt trời.
Nhóm nghiên cứu do nhà khoa học Marco Micheli (Cơ quan Vũ trụ châu Âu) dẫn dắt, đã phân tích một vài kịch bản giải thích hiện tượng vận tốc nhanh hơn dự đoán của vật thể khác thường này. Giải thích được chấp nhận nhiều nhất đó là: Sự giảm thiểu vật chất từ bề mặt Oumuamua là do bị Mặt trời đốt nóng – hiện tượng được biết đến với cái tên “tách khí” (degassing).
Luồng vật chất bị ném ra theo cách như vậy có thể tạo ra một phản lực khônng lớn, nhưng liên tục, khiến cho Oumuamua di chuyển nhanh hơn so với nhận định ban đầu.
Hiện tượng tách khí như vậy là đặc trưng đối với sao chổi và nó mâu thuẫn với quan điểm trước đó cho rằng Oumuamua là tiểu hành tinh đến từ ngoài Hệ Mặt trời. “Chúng tôi cho rằng đây là một sao chổi khác thường. Các dữ liệu cho thấy càng ra xa Mặt trời gia tốc của nó càng giảm – đây là nét đặc trưng đối với sao chổi” – ông Marco Micheli cho biết.
Khi được Mặt trời đốt nóng, thông thường các sao chổi thải bụi và khí, tạo thành đám mây vật chất bao quanh, gọi là đầu (vỏ vật chất mờ bao quanh nhân sao chổi) và đuôi sao chổi. Tuy nhiên nhóm nghiên cứu không phát hiện bất kỳ hình ảnh nào cho thấy có hiện tượng tách khí. “Chúng tôi không nhìn thấy bụi, cũng không thấy đầu và đuôi sao chổi vốn là những nét đặc trưng của sao chổi. Chúng tôi cho rằng Oumuamua có thể phóng ra những hạt bụi dày và to khác thường” – bà Karen Meech, đồng tác giả nghiên cứu ở Đại học Hawaii (Mỹ) giải thích.
Nhóm nghiên cúu suy xét về khả năng xói mòn những hạt bụi nhỏ, từng bám vào bề mặt phần lớn sao chổi. Trong quá trình Oumuamua di chuyển trong không gian liên sao, trên bề mặt của nó chỉ còn các hạt bụi lớn. Đám mây những hạt bụi lớn này không đủ sáng nên khó nhìn thấy. Điều này có thể giải thích cho sự thay đổi vận tốc đột ngột của Oumuamua.
Hiện tượng tách khí của Oumuamua không chỉ là câu đố đầy bí ẩn, mà còn có thể có ảnh hưởng đến việc xác định nguồn gốc vũ trụ của nó. Các nhà nghiên cứu sẽ thực hiện các quan sát mới đối với Oumuamua, để xác định chính xác quỹ đạo xuất phát từ hệ sao chủ của Oumuamua.
Nhóm nghiên cứu do nhà khoa học Marco Micheli (Cơ quan Vũ trụ châu Âu) dẫn dắt, đã phân tích một vài kịch bản giải thích hiện tượng vận tốc nhanh hơn dự đoán của vật thể khác thường này. Giải thích được chấp nhận nhiều nhất đó là: Sự giảm thiểu vật chất từ bề mặt Oumuamua là do bị Mặt trời đốt nóng – hiện tượng được biết đến với cái tên “tách khí” (degassing).
Luồng vật chất bị ném ra theo cách như vậy có thể tạo ra một phản lực khônng lớn, nhưng liên tục, khiến cho Oumuamua di chuyển nhanh hơn so với nhận định ban đầu.
Hiện tượng tách khí như vậy là đặc trưng đối với sao chổi và nó mâu thuẫn với quan điểm trước đó cho rằng Oumuamua là tiểu hành tinh đến từ ngoài Hệ Mặt trời. “Chúng tôi cho rằng đây là một sao chổi khác thường. Các dữ liệu cho thấy càng ra xa Mặt trời gia tốc của nó càng giảm – đây là nét đặc trưng đối với sao chổi” – ông Marco Micheli cho biết.
Khi được Mặt trời đốt nóng, thông thường các sao chổi thải bụi và khí, tạo thành đám mây vật chất bao quanh, gọi là đầu (vỏ vật chất mờ bao quanh nhân sao chổi) và đuôi sao chổi. Tuy nhiên nhóm nghiên cứu không phát hiện bất kỳ hình ảnh nào cho thấy có hiện tượng tách khí. “Chúng tôi không nhìn thấy bụi, cũng không thấy đầu và đuôi sao chổi vốn là những nét đặc trưng của sao chổi. Chúng tôi cho rằng Oumuamua có thể phóng ra những hạt bụi dày và to khác thường” – bà Karen Meech, đồng tác giả nghiên cứu ở Đại học Hawaii (Mỹ) giải thích.
Nhóm nghiên cúu suy xét về khả năng xói mòn những hạt bụi nhỏ, từng bám vào bề mặt phần lớn sao chổi. Trong quá trình Oumuamua di chuyển trong không gian liên sao, trên bề mặt của nó chỉ còn các hạt bụi lớn. Đám mây những hạt bụi lớn này không đủ sáng nên khó nhìn thấy. Điều này có thể giải thích cho sự thay đổi vận tốc đột ngột của Oumuamua.
Hiện tượng tách khí của Oumuamua không chỉ là câu đố đầy bí ẩn, mà còn có thể có ảnh hưởng đến việc xác định nguồn gốc vũ trụ của nó. Các nhà nghiên cứu sẽ thực hiện các quan sát mới đối với Oumuamua, để xác định chính xác quỹ đạo xuất phát từ hệ sao chủ của Oumuamua.
Những sự kiện khoa học quan trọng của thập kỷ
- 13:21 26/01/2020
Kính viễn vọng không gian Kepler
Kính Kepler làm tăng danh sách ngoại hành tinh
Các ngoại hành tinh (hành tinh ngoài Hệ Mặt trời) là vấn đề bí ẩn từ gần 30 năm nay, bắt đầu từ phát hiện của GS. Wolszczan (Ba Lan) và quan sát của các nhà khoa học được giải Nobel Vật lý 2019 - Mayor và Queloz. Trước thời điểm Kính viễn vọng không gian Kepler của NASA được đưa lên quỹ đạo, số lượng ngoại hành tinh được nhận diện không vượt quá con số 200.
Kính viễn vọng không gian Kepler nhanh chóng làm tăng “bộ sưu tập” các ngoại hành tinh: Đến nay nó đã phát hiện hơn 2.600 ngoại hành tinh mới. Vào năm 2018, Kính viễn vọng không gian TESS (cũng của NASA) thế chỗ cho Kính Kepler đã cạn kiệt nhiên liệu. Hiện giờ, chúng ta đã biết khoảng 4.150 ngoại hành tinh, trong đó có vài trăm ngoại hành tinh giống như Trái đất (nhưng không có nghĩa là có thể sống trên đó được).
Cực tiểu hóa đến mức phân tử
Cực tiểu hóa là xu hướng phát triển tất yếu của hầu hết các ngành công nghệ. Ở cuối “con đường” này là các cấu trúc phức tạp, cấu thành từ những nguyên tử đơn lẻ. Các thiết bị phân tử - nano robot, có thể thực hiện các công việc đơn giản ở thang độ vi mô như di chuyển hoặc thay đổi cấu trúc các phân tử mà chúng gặp trên đường. Trong khi đó, một đàn nanorobot tự nhân bản,có khả năng đưa lĩnh vực hóa học và y học lên tầm cao phát triển mới. Những bước đi đầu tiên đã được định hình: Giải Nobel Hóa học năm 2016 dành cho 3 nhà khoa học châu Âu về “thiết kế và kết hợp các cỗ máy phân tử” đã chứng minh điều đó.
Bộ ba nhà khoa học Sir Fraser Stoddart, Bernard L Feringa và Jean-Pierre Sauvage đã cho thế giới thấy rằng các phân tử được sắp xếp thích hợp có thể đảm nhiệm vai trò động cơ thu nhỏ, máy phát, bàn kẹp, bơm hoặc thiết bị chuyên chở. Đặc biệt đáng chú ý là dự án ô tô nano, được hình thành từ 7 nguyên tử đặt trên 4 phân tử fullerene đóng vai trò 4 bánh xe.
NASA đưa xe tự hành Curiosity lên sao Hỏa
Ngày 6/8/2012, khi xe tự hành sao Hỏa Curiosity Rover đổ bộ xuống bề
mặt Hành tinh Đỏ, cả thế giới như nín thở. Tất cả đều hi vọng, xe tự
hành phát hiện những điều bí mật nhất của sao Hỏa, trong đó có các dấu
vết sự sống ngoài Trái đất.
Sau 7 năm, xe tự hành Curiosity đã vượt qua được chặng đường 21 km, tiến đến gần hố va chạm Gale. Trong quá trình di chuyển chậm chạp này, xe tự hành đã gửi về Trái đất hàng nghìn bức ảnh, thực hiện hàng trăm mũi khoan, phân tích khí quyển sao Hỏa và lấy mẫu đất đá. Ngay trong những tháng đầu tiên, Curiosity đã nhận dạng được các phân tử hữu cơ phức tạp (thiophene, benzene, toluene) bị cầm tù trong các lớp đá trầm tích. Đây có thể là dấu vết còn lại của vật chất sinh học. Dữ liệu từ xe tự hành còn cho thấy, trong quá khứ sao Hỏa có thể là hành tinh chứa nước và một trong những hồ nước lớn chính là hố va chạm Gale.
Máy Gia tốc hạt Lớn “bắt được” hạt Higgs
Khối lượng là gì? Đây là câu hỏi phức tạp, có thể đưa ra vài câu trả
lời. Những định nghĩa cũ đồng nhất khối lượng với phép đo lượng vật
chất. Tuy nhiên, điều đó không làm các nhà vật lý trong lĩnh vực vi mô
thỏa mãn. Họ muốn biết tường tận, tại sao một hạt cơ bản có khối lượng
lớn hơn hạt thứ hai, còn hạt thứ ba nói chung lại không có khối lượng.
Trường Higgs và boson do các nhà vật lý lý thuyết đề xuất, đã giải quyết được bí ẩn về hiện tượng xoáy ốc, phân rã hạt cơ bản và cuối cùng là khối lượng. Năm 2012, các nhà nghiên cứu công bố các kết quả va chạm hạt ở mức năng lượng 125 GeV trong Máy Gia tốc hạt Lớn. Dựa trên các kết quả đó, họ phát hiện dấu vết một loại hạt lạ, trung hòa về điện và có spin bằng 0. Hóa ra, đó chính là dấu vết hạt boson Higgs, đúng như dự đoán lý thuyết.
LIGO ghi nhận sóng hấp dẫn
Ngày 14/9/2015, Đài quan trắc sóng hấp dẫn bằng giao thoa kế laser LIGO đã ghi nhận sự bất thường nhỏ, thể hiện sự thay đổi chiều dài các “cánh tay” của hai giao thoa kế khổng lồ. Phần lớn các dao động không vượt quá đường kính của proton, nhưng cũng đủ để làm phấn khích hàng ngàn người tham gia dự án.
Như vậy, ở đâu đó trong vũ trụ đã xảy ra vụ va chạm hai lỗ đen (black hole). Hiện tượng này tỏa ra một lượng năng lượng khổng lồ; một phần năng lượng tỏa ra trong vũ trụ dưới dạng biến dạng không - thời gian. “Tiếng vọng” hấp dẫn của sự kiện này đã đi xuyên qua Trái đất, để lại dấu vết trên các thiết bị
Chương trình LIGO không chỉ là cuộc thử nghiệm tốn kém dành cho thuyết tương đối rộng; nó còn là một dạng đài quan sát đặc biệt, có khả năng phân tích các hiện tượng thiên văn liên quan đến lỗ đen, pulsar hay chớp gamma.
Nhìn vào “vực thẳm” lỗ đen
Việc công bố dấu vết đầu tiên của lỗ đen M87 là sự kiện gây tiếng vang lớn trên thế giới. Chúng ta không chỉ “nhìn vào” hàm của “quái vật thiên văn” với khối lượng bằng 6,5 tỷ lần khối lượng Mặt trời, mà còn khẳng định phần lớn các giả thuyết liên quan đến chân trời sự kiện của lỗ đen và những hiệu ứng đi kèm.
Bức ảnh chụp lỗ đen M87 là sản phẩm của sự hợp tác 9 kính viễn vọng điện từ, đặt rải rác từ Greenland đến châu Nam cực. Bằng cách này, dự án Kính viễn vọng Chân trời sự kiện (ETH- Event Horizon Telescope) có thể quan sát từng vật thể riêng lẻ nằm ở trung tâm thiên hà lạ, cách chúng ta 55 triệu năm ánh sáng.
Đây mới chỉ là sự mở đầu. Mạng ETH sẽ được mở rộng. Đầu tiên, các kính viễn vọng trên mặt đất sẽ được liên kết với nhau; sau đó, trong tương lai, sẽ là các vệ tinh quan sát trên quỹ đạo. Nhờ vậy, chúng ta có thể nhìn sâu hơn và xa hơn vào thẳm sâu vũ trụ.
Các ngoại hành tinh (hành tinh ngoài Hệ Mặt trời) là vấn đề bí ẩn từ gần 30 năm nay, bắt đầu từ phát hiện của GS. Wolszczan (Ba Lan) và quan sát của các nhà khoa học được giải Nobel Vật lý 2019 - Mayor và Queloz. Trước thời điểm Kính viễn vọng không gian Kepler của NASA được đưa lên quỹ đạo, số lượng ngoại hành tinh được nhận diện không vượt quá con số 200.
Kính viễn vọng không gian Kepler nhanh chóng làm tăng “bộ sưu tập” các ngoại hành tinh: Đến nay nó đã phát hiện hơn 2.600 ngoại hành tinh mới. Vào năm 2018, Kính viễn vọng không gian TESS (cũng của NASA) thế chỗ cho Kính Kepler đã cạn kiệt nhiên liệu. Hiện giờ, chúng ta đã biết khoảng 4.150 ngoại hành tinh, trong đó có vài trăm ngoại hành tinh giống như Trái đất (nhưng không có nghĩa là có thể sống trên đó được).
Cực tiểu hóa đến mức phân tử
Cực tiểu hóa là xu hướng phát triển tất yếu của hầu hết các ngành công nghệ. Ở cuối “con đường” này là các cấu trúc phức tạp, cấu thành từ những nguyên tử đơn lẻ. Các thiết bị phân tử - nano robot, có thể thực hiện các công việc đơn giản ở thang độ vi mô như di chuyển hoặc thay đổi cấu trúc các phân tử mà chúng gặp trên đường. Trong khi đó, một đàn nanorobot tự nhân bản,có khả năng đưa lĩnh vực hóa học và y học lên tầm cao phát triển mới. Những bước đi đầu tiên đã được định hình: Giải Nobel Hóa học năm 2016 dành cho 3 nhà khoa học châu Âu về “thiết kế và kết hợp các cỗ máy phân tử” đã chứng minh điều đó.
Bộ ba nhà khoa học Sir Fraser Stoddart, Bernard L Feringa và Jean-Pierre Sauvage đã cho thế giới thấy rằng các phân tử được sắp xếp thích hợp có thể đảm nhiệm vai trò động cơ thu nhỏ, máy phát, bàn kẹp, bơm hoặc thiết bị chuyên chở. Đặc biệt đáng chú ý là dự án ô tô nano, được hình thành từ 7 nguyên tử đặt trên 4 phân tử fullerene đóng vai trò 4 bánh xe.
NASA đưa xe tự hành Curiosity lên sao Hỏa
 |
| Xe tự hành Curiosity |
Sau 7 năm, xe tự hành Curiosity đã vượt qua được chặng đường 21 km, tiến đến gần hố va chạm Gale. Trong quá trình di chuyển chậm chạp này, xe tự hành đã gửi về Trái đất hàng nghìn bức ảnh, thực hiện hàng trăm mũi khoan, phân tích khí quyển sao Hỏa và lấy mẫu đất đá. Ngay trong những tháng đầu tiên, Curiosity đã nhận dạng được các phân tử hữu cơ phức tạp (thiophene, benzene, toluene) bị cầm tù trong các lớp đá trầm tích. Đây có thể là dấu vết còn lại của vật chất sinh học. Dữ liệu từ xe tự hành còn cho thấy, trong quá khứ sao Hỏa có thể là hành tinh chứa nước và một trong những hồ nước lớn chính là hố va chạm Gale.
Máy Gia tốc hạt Lớn “bắt được” hạt Higgs
 |
| Máy Gia tốc hạt Lớn |
Trường Higgs và boson do các nhà vật lý lý thuyết đề xuất, đã giải quyết được bí ẩn về hiện tượng xoáy ốc, phân rã hạt cơ bản và cuối cùng là khối lượng. Năm 2012, các nhà nghiên cứu công bố các kết quả va chạm hạt ở mức năng lượng 125 GeV trong Máy Gia tốc hạt Lớn. Dựa trên các kết quả đó, họ phát hiện dấu vết một loại hạt lạ, trung hòa về điện và có spin bằng 0. Hóa ra, đó chính là dấu vết hạt boson Higgs, đúng như dự đoán lý thuyết.
LIGO ghi nhận sóng hấp dẫn
Ngày 14/9/2015, Đài quan trắc sóng hấp dẫn bằng giao thoa kế laser LIGO đã ghi nhận sự bất thường nhỏ, thể hiện sự thay đổi chiều dài các “cánh tay” của hai giao thoa kế khổng lồ. Phần lớn các dao động không vượt quá đường kính của proton, nhưng cũng đủ để làm phấn khích hàng ngàn người tham gia dự án.
Như vậy, ở đâu đó trong vũ trụ đã xảy ra vụ va chạm hai lỗ đen (black hole). Hiện tượng này tỏa ra một lượng năng lượng khổng lồ; một phần năng lượng tỏa ra trong vũ trụ dưới dạng biến dạng không - thời gian. “Tiếng vọng” hấp dẫn của sự kiện này đã đi xuyên qua Trái đất, để lại dấu vết trên các thiết bị
Chương trình LIGO không chỉ là cuộc thử nghiệm tốn kém dành cho thuyết tương đối rộng; nó còn là một dạng đài quan sát đặc biệt, có khả năng phân tích các hiện tượng thiên văn liên quan đến lỗ đen, pulsar hay chớp gamma.
Nhìn vào “vực thẳm” lỗ đen
Việc công bố dấu vết đầu tiên của lỗ đen M87 là sự kiện gây tiếng vang lớn trên thế giới. Chúng ta không chỉ “nhìn vào” hàm của “quái vật thiên văn” với khối lượng bằng 6,5 tỷ lần khối lượng Mặt trời, mà còn khẳng định phần lớn các giả thuyết liên quan đến chân trời sự kiện của lỗ đen và những hiệu ứng đi kèm.
Bức ảnh chụp lỗ đen M87 là sản phẩm của sự hợp tác 9 kính viễn vọng điện từ, đặt rải rác từ Greenland đến châu Nam cực. Bằng cách này, dự án Kính viễn vọng Chân trời sự kiện (ETH- Event Horizon Telescope) có thể quan sát từng vật thể riêng lẻ nằm ở trung tâm thiên hà lạ, cách chúng ta 55 triệu năm ánh sáng.
Đây mới chỉ là sự mở đầu. Mạng ETH sẽ được mở rộng. Đầu tiên, các kính viễn vọng trên mặt đất sẽ được liên kết với nhau; sau đó, trong tương lai, sẽ là các vệ tinh quan sát trên quỹ đạo. Nhờ vậy, chúng ta có thể nhìn sâu hơn và xa hơn vào thẳm sâu vũ trụ.
Nhận xét
Đăng nhận xét