Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam
Thứ tư, 13/12/2006 23:46 (GMT+7)

Thiên văn không quang học với khám phá bí mật vũ trụ

Kể từ nửa sau thế kỷ XX thiên văn không quang học được tạo ra, phát triển mở rộng khả năng nhận thức những quá trình nguyên tử và hạt nhân xảy ra trong lòng sao, khả năng khám phá những bí mật sâu trong vũ trụ tới tận biên giới vũ trụ. Thiên văn không quang học dựa trên những phương tiện hiện đại đặt trên mặt đất, trên vệ tinh nhân tạo, tàu vũ trụ để phát hiện ghi các bức xạ điện từ trên dải sóng vô tuyến, hồng ngoại, tử ngoại, rơnghen và bức xạ gamma phóng ra từ các đối tượng vũ trụ.

Thiên văn không quang học có xuất xứ lịch sử xa xăm hào hùng khi James Clerk Maxwell(1831 - 1879) ở Cambridge (Anh) đột phá đặt một dấu mốc phát minh ra lý thuyết trường điện từ bằng toán học trừu tượng, khởi đầu bằng công trình “ Về các đường sức Faraday” (1857) với 56 trang thuần tuý toán học rất khó hiểu. Phát minh ra cái gọi là dòng điện dịch (Displacement Current)tồn tại trong không gian, nơi không có hạt điện tích nào chuyển động, đo được bằng đạo hàm theo thời gian của vectơ cảm ứng điện từ. Cuối cùng hoàn thành “ Luận văn về điện và từ” - Học thuyết mới về điện từ và ánh sáng. Điều muốn nói, Maxwell trở thành nhà tiên tri ở tuổi 33 tiên toán sự tồn tại sóng điện từ (bức xạ điện từ) lan truyền trong không gian tự do với vận tốc ánh sáng. Ông chỉ rõ bản chất điện từ của ánh sáng (1865) và tính được áp suất của ánh sáng.

Không một nhà học thuyết khoa học mới nào lại cuốn hút thế giới bác học đương thời như học thuyết điện từ và ánh sáng Maxwell. Boltzman L. (1844 - 1906) ở Áo dựa trên giả thuyết áp suất ánh sáng Maxwell, đã tạo ra lý thuyết định luật bức xạ nhiệt (1884). Lebedev P. N. (1866 - 1912) ở Nga làm được thí nghiệm xác nhận ánh sáng gây áp suất trên vật rắn (1899) và dành được vinh quang thế giới. Tin lạ lan truyền nhanh tới Anh làm Huân tước Kelvin cảm kích viết thư gửi Timiriazev K. A. (1843 - 1920) (thầy dạy Lebedev) rằng: “ Ngài có biết không, suốt đời tôi đã giao tranh với Maxwell không thể thừa nhận ánh sáng lại có áp suất như Maxwell tiên đoán... Nhưng thế rồi Lebedev của Ngài đã buộc tôi phải quy hàng trước những thí nghiệm khám phá tuyệt diệu của anh ta”.

Đặc biệt ở Đức, Helmholtz G. (1821 – 1894) còn giao cho Henrich Hertz (1857 - 1894) nhiệm vụ lịch sử kiểm tra xác nhận sự tồn tại sóng điện từ lan truyền mà Maxwell đã tiên đoán lý thuyết. Sau 8 năm nghiên cứu, ngày 13/12/1888 Hertz trình diễn kết quả khám phá ra sóng điện từ lan truyền vào không gian nhờ Vibrator thu phát dao động tự sáng chế tại hội nghị Viện Hàn lâm Khoa học Berlin. Cả Hội nghị hân hoan, rộn rã như ngày hội khải hoàn của học thuyết Maxwell trước chiến công bất tử của Hertz H. Tin mừng truyền xa đem lại danh tiếng thế giới cho Henrich Hertz từ đây.

Ở Nga, Popov A. C. (1859 - 1906) - người đầu tiên, theo sau Hertz, sáng chế ra máy Radio (1895) và phát tín hiệu hai chữ “ Henrich Hertz” lan truyền vào không gian... Về sau, nhà vật lý Anh Thomson j. (1856 - 1940; GTNB 1906) đã nhấn mạnh: “ Những thành tựu phát minh, khám phá ra sóng điện từ có ảnh hưởng to lớn đến văn minh nhân loại”. Nhà vật lý Đức Planck M. (1858 – 1947; GTNB 1918) khẳng định: “ Những thành tựu của Maxwell thuộc về những chiến công tuyệt vời nhất, vĩ đại nhất của tinh thần nhân loại... Những di sản tinh thần Maxwell để lại là của toàn thế giới”.

Học thuyết Maxwell đã chiếm được lòng tin và sự khâm phục của hầu hết các nhà khoa học thế kỷ XX. Còn một tiên đoán kỳ diệu của Maxwell về sự tồn tại sóng điện từ tự do nguồn gốc vũ trụ thì chưa thể xác nhận ngay được. Sóng này phải phát ra từ các đối tượng vũ trụ lan truyền trong không gian với vận tốc lan truyền của ánh sáng biểu kiến, chỉ khác ở bước sóng. Thế rồi đến năm 1931 một kỹ sư người Mỹ tên là Carl Jansky đã sáng chế ra chiếc kính thiên văn vô tuyến đầu tiên và phát hiện thấy ngay có bức xạ vô tuyến vũ trụ gửi tới; đánh dấu điểm xuất phát của thiên văn học vô tuyến (Radioastronomy) mở đầu một lĩnh vực mới thiên văn không quang học hiện đại. Một đơn vị ngoại hệ đo mật độ phổ thông lượng bức xạ điện từ được mang tên Jansky (ký hiệu Ja). Các bức xạ điện từ (sóng điện từ) vũ trụ được phản xạ theo bước sóng của bức xạ: các sóng vô tuyến có > 10 -2cm; sóng ánh sáng (sóng hồng ngoại có ≈ 5.10 -2÷ 7,4.10 -5cm; ánh sán biểu kiến có ≈ 7,4.10 -5÷ 4.10 -5cm; bức xạ tử ngoại tử ngoại có ≈ 4.10 -5÷ 10 -7cm); bức xạ rơnghen ≈ 2.10 -5÷6. 10 -12; bức xạ gamma có <2.10 –8cm.

Thiên văn vô tuyến nghiên cứu các thiên thể vũ trụ theo sự phát xạ sóng vô tuyến của chúng và xác định toạ độ nguồn bức xạ nhờ các kính thiên văn vô tuyến. Trên mặt đất có thể quan sát được trong dải bước sóng từ 1mm đến 30m (sóng ngắn hơn và dài hơn bị khí quyển hấp thụ). Từ sau chiến tranh thế giới thứ hai nhiều kính thiên văn vô tuyến được tạo ra thúc đẩy thiên văn học vô tuyến phát triển như vũ bão, vươn lên trước thiên văn học hồng ngoại và rơnghen.

Đến cuối những năm 40 thế kỷ XX các nhà thiên văn thế gới đã phát hiện, đặt tên gọi và đưa vào danh mục hàng nghìn nguồn bức xạ sóng vô tuyến rời rạc. Một trong những nguồn sóng vô tuyến mạnh nhất được phát hiện năm 1948 từ chòm sao Thiên Nga (Cygnus) ở bán cầu bắc, ký hiệu Cyg A. Đó là nguồn bức xạ sóng vô tuyến đầu tiên ngoài thiên hà chúng ta đồng nhất với đối tượng thiên văn nhìn thấy từ năm 1951. Sau đó ở bán cầu nam cũng phát hiện một dị thường bức xạ vô tuyến từ chòm sao Nhân Mã (Centaur) ký hiệu Cen A...

Ngoài những nguồn bức xạ từ các đối tượng vũ trụ, các nhà thiên văn còn phát hiện cả bức xạ vô tuyến của khí trong không gian giữa các sao. Đặc biệt phát hiện sự có mặt hydro nguyên tử phổ biến trong không gian vũ trụ qua bức xạ có bước sóng 21cm do hydro phát ra khi spin (tức momen động lượng riêng) của nó thay đổi quay đảo ngược. Từ toàn bộ các số liệu do ghi bức xạ sóng 21cm cho phép các nhà thiên văn vô tuyến lập được bản đồ phân bố hydro nguyên tử trong không gian giữa các sao, vẽ được cấu trúc xoắn ốc của thiên hà chúng ta, thấy rõ mật độ khi giữa các sao tỏ ra không đồng nhất và khí tập trung chủ yếu trong các nhánh xoắn cánh quạt của thiên hà.

Khám phá bất ngờ nhất xảy ra vào giữa năm 1967 sau khi khánh thành một kính thiên văn vô tuyến khổng lồ với anten thu hình chữ nhật diện tích 21.000m 2thuộc trường ĐHTH Cambridge nước Anh. Tại đây có các nhà khoa học: Martin Ryle (1918 – 1984) sáng chế và quan sát thiên văn vô tuyến và giáo sư Antony Hewish (sinh 1924) lãnh đạo nghiên cứu. Chỉ sau ít ngày làm việc cô sinh viên cũ giúp việc Jocelyn Bell đưa trình Giáo sư một băng ghi được các tín hiệu vô tuyến vũ trụ bước sóng 3,7m; dạng xung có nhịp đều đặn rất lạ lùng. Thoạt đầu Giáo sư Hewish cho rằng đó là tín hiệu từ nền văn minh ngoài trái đất gửi tới. Hai ông bí mật nghiên cứu quan sát suốt bốn tháng liền, nguồn phát tín hiệu đó vẫn liên tục đều đặn từ phía chòm sao Hồ Ly (Vulpecula) ở bán cầu bắc. Kết cục nguồn phát xung vô tuyến huyền bí ấy được xác định và đặt tên gọi pulsar nghĩa là chòm sao xung (pulsating star).

Các Pulsar vô tuyến đồng nhất với các sao nơtron (neutron star) tự quay nhanh, có vùng hoạt động phát bức xạ trong hình nón hẹp. Hình nón đó hướng về phía người quan sát qua mỗi khoảng thời gian bằng chu kỳ quay của sao. Nghĩa là tia bức xạ phát ra quay theo pulstar (tựa hồ một ngọn hải đăng nhấp nháy từng xung) và quét qua trái đất. Pulstar, các chữ số theo sau là toạ độ của nó trên bầu trời. Tính đến năm 1974 các nhà thiên văn học thế giới đã phát hiện tới 100 pulstar. Hewish A. cùng với Ryle M. là hai đại biều đầu tiên của thiên văn học được trao Giải thưởng Nobel (GTNB) về vật lý (1974).

Cũng trong năm 1974 các nhà thiên văn Mỹ Hulse R. (sinh 1950) và Taylor Jr. (sinh 1941) tại đài thiên văn Arecibo nhờ kính thiên văn vô tuyến parabol bằng lưới kim loại đường kính 300m lớn nhất thế giới còn phát hiện ra một pulstar rất đặc biệt ở chòm sao Thiên Ưng (Aquila) vùng xích đạo. Pulsar này tên gọi là PSR 1913 + 16 có chu kỳ 59 mili giây (tức nó quay chậm 17 vòng một giây) nhưng xung nhịp thay đổi, tăng giảm tuần hoàn. Hai nhà khoa học khẳng định rằng pulsar ấy phải là sao nơtron đồng hành của một sao nơtron khác làm thành một hệ sao đôi (binary star) quay xung quanh nhau. Trong dải Ngân Hà có nhiều hệ sao đôi, nhưng hệ sao đôi có sau đồng hành là pulsar là khám phá bất ngờ. Sau 14 năm nghiên cứu thu thập số liệu chính xác hai ông đi đến kết luận hệ sao đôi có pulsar PSR 1913 + 16. Vì thế đến năm 1993 hai ông Hulse R. và Taylor Jr. cùng được trao GTNB về thành tựu khám phá loại pulsar mở ra khả năng mới nghiên ucứ hiện tượng hấp dẫn vũ trụ trong thế kỷ XXI.

Ngoài ra, thiên văn vô tuyến từ những năm 60 thế kỷ XX đã phát hiện hàng loạt nguồn vô tuyến có vị trí chính xác cao đồng nhất với những đối tượng nhìn thấy phát ra màu xanh da trời là thường. Đó là các vật gần giống như sao gọi là Quasar (Quasistellar Object). Phổ của Quasar có độ dịch chuyển về phía đỏ (hiệu ứng Doppler) rất lớn, nghĩa là Quasar thuộc đối tượng ở xa nhất, tận biên giới vũ trụ, chuyển động rất nhanh ra xa và mở rộng thêm bán kính vũ trụ.

Nguồn: Tạp chí “Địa Cầu”, số 7, tháng 3/2005

Xem Thêm

Phát triển nhân lực trẻ cho các lĩnh vực công nghệ chiến lược
Bộ Khoa học và Công nghệ được giao nghiên cứu, đề xuất cơ chế, chính sách phát triển nhân lực trẻ chất lượng cao trong các lĩnh vực công nghệ thông tin, trí tuệ nhân tạo, hàng không vũ trụ và năng lượng nguyên tử, với thời hạn hoàn thành trong quý IV/2026.
Thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức
Sáng ngày 28/7, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) đã phối hợp với Viện Khoa học và Quản lý kinh tế (IESEM) tổ chức hội thảo "Thực trạng và giải pháp thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức trong bối cảnh Cách mạng công nghiệp 4.0".
Thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý năng lượng - Giải pháp then chốt giảm phát thải nhà kính
Ngày 17/12, tại phường Bà Rịa, thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM), Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Sở Công Thương TP.HCM, Trung tâm Chứng nhận Chất lượng và Phát triển Doanh nghiệp và Công ty Cổ phần Tập đoàn Vira tổ chức Hội thảo khoa học “Giải pháp thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý, sử dụng năng lượng hiệu quả nhằm giảm phát thải khí nhà kính”.
Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách
Trong hai ngày 12-13/11, tại tỉnh Cao Bằng, Liên hiệp các Hội KH&KT Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PanNature) và Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Cao Bằng tổ chức Chương trình chia sẻ “Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách”.
Thúc đẩy ứng dụng thực tiễn của vật liệu tiên tiến trong sản xuất năng lượng sạch
Ngày 24/10, tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Hội Khoa học Công nghệ Xúc tác và Hấp phụ Việt Nam (VNACA) tổ chức Hội thảo khoa học “Vật liệu tiên tiến ứng dụng trong sản xuất nhiên liệu tái tạo và giảm phát thải khí nhà kính”.
Dựa vào thiên nhiên để phát triển bền vững vùng núi phía Bắc
Đó là chủ đề của hội thảo "Đa dạng sinh học và giải pháp dựa vào thiên nhiên cho phát triển vùng núi phía Bắc" diễn ra trong ngày 21/10, tại Thái Nguyên do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Vusta) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PANNATURE) phối hợp tổ chức.
Muốn công tác quy hoạch hiệu quả, công nghệ phải là cốt lõi
Phát triển đô thị là một quá trình, đô thị hoá là tất yếu khách quan, là một động lực quan trọng cho phát triển kinh tế - xã hội nhanh và bền vững. Trong kỷ nguyên vươn mình, quá trình đô thị hoá không thể tách rời quá trình công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước...
Hội thảo quốc tế về máy móc, năng lượng và số hóa lần đầu tiên được tổ chức tại Vĩnh Long
Ngày 20/9, tại Vĩnh Long đã diễn ra Hội thảo quốc tế về Máy móc, năng lượng và số hóa hướng đến phát triển bền vững (IMEDS 2025). Sự kiện do Hội Nghiên cứu Biên tập Công trình Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VASE) - hội thành viên của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long (VLUTE) tổ chức.

Tin mới

VUSTA xây dựng đề án vị trí việc làm giai đoạn 2027–2031
Là hội quần chúng được Đảng và Nhà nước giao nhiệm vụ ở Trung ương, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) đang tập trung triển khai việc rà soát vị trí việc làm (VTVL), xây dựng phương án biên chế giai đoạn 2027–2031, nhằm hoàn thiện tổ chức bộ máy và nâng cao hiệu quả tập hợp đội ngũ trí thức khoa học và công nghệ (KH&CN).
Tập huấn sử dụng hệ thống thông tin điều hành tác nghiệp Mặt trận Tổ quốc Việt Nam
Ngày 5/11, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) tổ chức Hội nghị Hướng dẫn sử dụng phần mềm trong quản lý và điều hành tác nghiệp văn bản đi và đến. Hội thảo nhằm nâng cao kỹ năng sử dụng, khai thác hiệu quả các chức năng của hệ thống số hóa, góp phần tích cực vào quá trình chuyển đổi số toàn diện trong công tác quản lý, điều hành và xử lý văn bản nghiệp vụ tại Cơ quan VUSTA.
Lào Cai: 52 đề tài xuất sắc sẽ được trao giải Cuộc thi lần thứ 21
Chiều 3/11, Ông Giàng Quốc Hưng - Ủy viên Ban Thường vụ Tỉnh ủy, Phó Chủ tịch UBND tỉnh, Chủ tịch Liên hiệp Hội tỉnh, Trưởng Ban Tổ chức Hội thi Sáng tạo kỹ thuật (Hội thi) và Cuộc thi Sáng tạo thanh, thiếu niên, nhi đồng tỉnh (Cuộc thi), chủ trì cuộc họp thống nhất công tác chuẩn bị tổng kết, trao giải Cuộc thi lần thứ 21 và phát động Cuộc thi lần thứ 22.
Cải cách hành chính và chuyển đổi số ở cơ sở cần thực chất hơn
Năm 2026, khi mô hình chính quyền địa phương hai cấp đi vào vận hành, cải cách hành chính và chuyển đổi số đặt ra yêu cầu cao với chính quyền cơ sở. Qua khảo sát tại phường Tuy Hòa, Cư Bao, xã Sơn Hòa, Sông Hinh, Ea Na và Yang Mao, Hội đồng tư vấn Dân chủ – Pháp luật thuộc Ủy ban MTTQ Việt Nam tỉnh Đắk Lắk ghi nhận nỗ lực của địa phương và những vấn đề cần tháo gỡ để nâng cao chất lượng phục vụ.
Tôn vinh tinh hoa đạo học, tiếp nối mạch nguồn hiền tài dân tộc
Từ ngày 5 - 15/11, thành phố Hà Nội tổ chức chuỗi hoạt động kỷ niệm 950 năm thành lập Quốc Tử Giám (1076–2026), với nhiều chương trình văn hóa, nghệ thuật, triển lãm, trải nghiệm di sản và hội thảo khoa học. Đây là dịp tôn vinh những giá trị bền vững của nền Quốc học Việt Nam, khơi dậy truyền thống hiếu học, tôn sư trọng đạo và tinh thần trọng dụng hiền tài.
Đắk Lắk: Phản biện hồ sơ Dự án nhà máy điện gió, điện mặt trời
Sáng 29/10, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh đã tổ chức Hội đồng góp ý, phản biện xã hội và phản biện khoa học đối với hồ sơ đề nghị chấp thuận chủ trương đầu tư Dự án Nhà máy điện gió E&M Đắk Lắk tại xã Ea Knốp và xã Cư Prao; Dự án Nhà máy điện mặt trời Jang Pông 2 tại xã Ea Wer.
Góp ý Luật luật An toàn, vệ sinh lao động: Lấy bảo vệ con người và quản trị rủi ro làm trung tâm
Ngày 30/10/2026, tại Hà Nội, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp Hội Khoa học Kỹ thuật An toàn Vệ sinh Lao động Việt Nam (VOSHA) tổ chức Hội thảo "Góp ý dự thảo Luật sửa đổi, bổ sung một số điều của Luật An toàn, vệ sinh lao động". Hội thảo do PGS.TS Phạm Ngọc Linh, Phó Chủ tịch VUSTA và GS.TS Lê Vân Trình, Chủ tịch VOSHA đồng chủ trì.
VUSTA công bố các quyết định điều động, bổ nhiệm cán bộ chủ chốt
Ngày 30/10/2026, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) đã trang trọng tổ chức Hội nghị công bố các quyết định quan trọng về công tác cán bộ. Lãnh đạo VUSTA đã trao quyết định nghỉ hưu hưởng chế độ cho 02 cán bộ, chuyên viên, đồng thời trao các quyết định điều động, bổ nhiệm cán bộ chủ chốt nhằm đáp ứng yêu cầu phát triển trong giai đoạn mới.
Liên hiệp Hội Việt Nam hưởng ứng tháng “Vì người nghèo”
Sáng 27/10, tại Hội trường xã Quốc Oai, Khối thi đua các tổ chức thuộc lĩnh vực Khoa học - Kinh tế - Pháp luật - Giáo dục - Đối ngoại thuộc Ủy ban Trung ương Mặt trận Tổ quốc Việt Nam phối hợp với Ủy ban MTTQ Việt Nam thành phố Hà Nội, Hội Luật gia thành phố Hà Nội và xã Quốc Oai tổ chức Hội nghị “Nghe dân nói, nói dân nghe” và thực hiện Tháng cao điểm vì người nghèo 2026.