Bức ảnh thiên văn đầu tiên được chụp bằng thấu kính mới của công cụ quang phổ năng lượng tối

Khi quan sát vũ trụ, các nhà khoa học bỗng phát hiện một hiện tượng kỳ lạ - vũ trụ đang có xu hướng giãn nở và các thiên hà đang ngày càng cách xa chúng ta.

Các chuyên gia đưa ra giả thuyết: sự giãn nở này bị tác động bởi một lực vô hình không xác định - được gọi là "năng lượng tối" chiếm khoảng 70% tổng năng lượng trong vũ trụ.

Trong lúc nỗ lực nghiên cứu về năng lượng phức tạp này, các nhà khoa học đang chế tạo một loại công cụ có khả năng chụp xuyên qua 40 triệu thiên hà - và nó vừa vượt qua cuộc thử nghiệm lớn đầu tiên.

Thiết bị quang phổ năng lượng tối (Dark Energy Spectroscopic Instrument, gọi tắt là DESI) có thể được coi là bản nâng cấp của kính thiên văn 46 tuổi tên Mayall, được đặt tại Đài quan sát quốc gia Kitt Peak ở Tucson, Arizona. Vào thứ Hai (1/4), sau khi được lắp một bộ sáu thấu kính mới, DESI đã chụp được hình ảnh "ánh sáng đầu tiên" - một đường ánh sáng theo hình xoắn ốc màu đỏ tím tại thiên hà Messier 51 bên ngoài vũ trụ.

Nhà vật lý thiên văn làm việc với DESI - Connie Rockosi cho biết: "Đó là khoảnh khắc đáng kinh ngạc khi chúng tôi được chứng kiến những hình ảnh đầu tiên trên màn hình phòng điều khiển".

Sáu thấu kính mới của DESI được lắp trong một thiết bị đặc biệt gọi là bộ hiệu chỉnh. Bộ phận này được gắn vào gương chính của kính thiên văn Mayall, cho phép DESI chụp được khoảng một phần ba không gian hữu hình trong suốt quãng thời gian thực hiện sứ mệnh năm của mình.

Các thấu kính tinh xảo này được chế tạo tại một số cơ sở sản xuất trên khắp thế giới, bao gồm tập đoàn sản xuất kính Ohama tại Nhật Bản, Trung tâm bay vũ trụ Goddard của NASA và Đại học Cao đẳng London. Trên thực tế, việc các thấu kính sản xuất trên toàn cầu đồng nghĩa với việc không có gì đảm bảo cuộc thử nghiệm chụp ánh sáng đầu tiên này sẽ thành công.

Trưởng nhóm thiết kế hệ thống quang học trên, Peter Doel giải thích: "Chúng tôi có một nửa tá nhà cung cấp chuyên chế tạo và đánh bóng thấu kính. Một sai lầm thôi cũng sẽ khiến mọi công sức đổ sông đổ bể. Đội ngũ chúng tôi rất mừng khi biết họ đã không từ bỏ xuyên suốt hành trình và làm việc rất chăm chỉ."

Các nhà khoa học sẽ tiếp tục thử nghiệm các thấu kính trong sáu tuần tới, nhưng đây chỉ là bước đầu tiên trong một loạt các thử nghiệm để vận hành DESI. Bản thân DESI vẫn đang được lắp ráp, cho nên hình ảnh được chụp trong quá trình kiểm tra thực sự là kết quả đáng ghi nhận từ công cụ DESI giả được lắp vào kính thiên văn Mayall nhằm đảm bảo các thấu kính hoạt động theo kế hoạch.

Công cụ này sẽ chính thức bắt đầu quan sát vũ trụ vào cuối năm nay, chụp ảnh vũ trụ từ khoảng 12 tỷ năm ánh sáng trước. Nếu tất cả diễn ra theo đúng kế hoạch, công cụ mới sẽ cung cấp cho chúng ta sự đo lường chính xác nhất về hiện tượng vũ trụ giãn nở và nâng cao hiểu biết về năng lượng tối đóng vai trò như thế nào trong hiện tượng trên.

DESI khi hoàn chỉnh sẽ sử dụng một loạt 5.000 con robot, mỗi con sẽ nhắm mục tiêu vào một thiên hà nhất định và quan sát ánh sáng của thiên hà, tái tạo các hình ảnh 3 chiều tốt nhất của vũ trụ hiện tại. Công cụ này thậm chí cho phép đo khối lượng của hạt neutrino, một trong những hạt hạ nguyên tử phổ biến nhất trong vũ trụ và cung cấp sự hiểu biết sâu sắc về động năng trọng lực của dải ngân hà.