Cha đẻ của thiên văn học hiện đại

Nhà thiên văn học người Mỹ Edwin Hubble (1889 - 1953) được cả thế giới tôn vinh là “cha đẻ của ngành vũ trụ học quan sát”. Những công trình nghiên cứu của Hubble đóng vai trò rất quan trọng trong sự phát triển của thiên văn học ngày nay.

Edwin Hubble là một trong những nhân vật nổi tiếng nhất trong nghiên cứu lý luận vũ trụ hiện đại. Ông là người có công phát hiện ra sự tồn tại của các thiên hà bên ngoài hệ Ngân hà và sự giãn nở không ngừng của vũ trụ. Đây cũng chính là bằng chứng đầu tiên cho lý thuyết về vụ nổ Big Bang mô tả quá trình hình thành và phát triển của vũ trụ. Những phát hiện lớn đó của ông đã tạo ra một cuộc cách mạng trong thiên văn và trong tư tưởng khoa học của nhân loại. Chính bởi vậy, người ta tôn vinh ông là người đặt nền móng cho thiên văn học hiện đại.

Edwin Hubble hồi tháng 1/1940

Edwin Hubble sinh ngày 20/11/1889 tại thành phố Marshfield, bang Missouri, Mỹ. 21 tuổi, ông tốt nghiệp Đại học Chicago chuyên ngành toán và thiên văn. Nhưng sau đó, ông lại chuyển sang học Luật tại Đại học Oxford (Anh).

Tuy nhiên, niềm đam mê thiên văn học vẫn thôi thúc Hubble. Ông đã quay trở lại làm nghiên cứu sinh tại đài thiên văn Yerkes của trường Đại học Chicago, bang Winsconsin. Và ông đã bảo vệ thành công luận án tiến sĩ với đề tài “Nghiên cứu các tinh vân mờ dựa trên ảnh chụp” khi ở tuổi 28.

Chiếc kính thiên văn 2,5 mét Hooke

Với chiếc kính thiên văn 2,5 mét Hooke, Hubble đã chứng minh được “quy mô của vũ trụ” không còn bị bó hẹp trong dải Ngân hà của chúng ta, trong vũ trụ có vô vàn những thiên hà tương tự như vậy. Ông còn đưa ra hệ thống phân loại các thiên hà dựa trên hình dạng của chúng như thiên hà ellipse, thiên hà xoắn ốc và thiên hà không định hình. Hệ thống phân loại thiên hà này của ông đến nay vẫn còn được dùng trong thiên văn học.

Và trong quá trình quan sát, phân loại các thiên hà, Hubble đã nhận thấy rằng các thiên hà đang dịch chuyển ra xa nhau và vận tốc dịch chuyển tỉ lệ với khoảng cách. Năm 1929, ông đã khái quát hóa điều này thành “Định luật Hubble” nổi tiếng. Định luật này được xác nhận là một thành tựu vô cùng quan trọng trong thiên văn học thế kỷ XX, nó đã làm thay đổi sâu sắc cái nhìn về vũ trụ của con người, bởi từ trước cho tới thời điểm lúc bấy giờ, các nhà thiên văn học đều cho rằng vũ trụ đứng im trong khi Hubble cho rằng vũ trụ đang giãn nở, các bộ phận của vũ trụ đang xa rời nhau. Quan trọng hơn, ông đã phát hiện vận tốc giãn nở của vũ trụ là một hằng số, đó là Hằng số Hubble. Thậm chí, Định luật Hubble của ông đã được coi như một trong những tiền đề cơ bản cho nhận thức vũ trụ học hiện đại khi xem xét Vụ nổ Big bang, vụ nổ mà sau đó đã hình thành nên vũ trụ của chúng ta.

Hubble bên chiếc kính thiên văn 48 inch Schmidt tại đài thiên văn Palomar năm 1949

Edwin Hubble qua đời ngày 28/9/1953 tại California. Hàng loạt những công trình mang tính khai sáng của ông đã khiến thế giới tôn ông là “cha đẻ của ngành vũ trụ học quan sát”, đồng thời ông cũng nhận được rất nhiều danh hiệu và huy hiệu vinh dự. Tên của ông được dùng để đặt cho rất nhiều thuật ngữ thiên văn học có liên quan như: Phương pháp phân loại Hubble, Định luật quang độ Hubble, Hằng số Hubble, Định luật Hubble... và đặc biệt là chiếc kính viễn vọng không gian Hubble nổi tiếng.

Được nghiên cứu từ những năm 1970 của thế kỷ XX, kính Hubble được Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ phóng vào không gian vào tháng 4/1990. Đến nay, người ta vẫn cho rằng, thật khó để tìm ra một thiết bị khoa học nào có ảnh hưởng sâu rộng hơn kính Hubble. Nó đã khơi dậy được trí tưởng tượng của con người hơn bất kỳ một thiết bị khoa học nào khác và là nguồn gốc của hơn 6.000 tài liệu nghiên cứu. Đây cũng là lý do mà nhiều người biết đến kính thiên văn Hubble hơn cả máy gia tốc hạt hay kính hiển vi điện tử quét, mặc dù vai trò khai sáng của chúng là tương đương nhau.

Hình ảnh Hubble trên bìa tạp chí Time

Nhà thiên văn học Frank Summers thuộc Viện khoa học về kính thiên văn không gian tại Baltimore cho biết: “Kính Hubble đã đóng một vai trò vô cùng lớn trong việc thay đổi cái nhìn của con người về vũ trụ”.

Trong suốt chặng đường đã qua của mình, kính thiên văn Hubble (nay gọi tắt là Hubble) đã thực hiện các khám phá quan trọng trong hệ mặt trời như: quan sát sự va chạm giữa sao chổi Shomaker - Levy va chạm vào khí quyển của Sao Mộc, các ngôi sao và môi trường liên sao (vòng đời của bụi, khí, sao), các vụ nổ siêu tân tinh (siêu tân tinh 1987A), lỗ đen, thiên hà, vũ trụ giãn nở và các vụ nổ vũ trụ.

Sau hơn 20 năm hoạt động, đến nay kính thiên văn không gian Hubble vẫn giữ được vai trò quan trọng trong việc phát triển thiên văn học hiện đại, đem lại những thành tựu và tri thức lớn cho thế giới về vũ trụ bao la.