Hubble's Cosmic Journey

Hơn 400 năm trước, từ khi Galileo phát minh ra kính viễn vọng, đã làm chúng ta

thay đổi quan điểm về vũ trụ.

Vào tháng 4 năm 1990, các phi hành gia đã phóng Kính viễn vọng Không gian

Hubble trên quỹ đạo để tránh ảnh hưởng của bầu khí quyển trái đất.

Nó đã chụp được những cảnh đẹp chưa từng thấy.

Cũng như hình ảnh rõ ràng, sắc nét của một vũ trụ đầy năng động và đang thay đổi.

Các ngôi sao...

Những hành tinh…

Các thiên hà từng phát triển theo thời gian, từ khi sinh ra đến khi tiêu tan và chết.

Bức chân dung về một vũ trụ là di sản lâu dài của Hubble.

Kính thiên văn vũ trụ Hubble hiện được coi là một trong

những thiết bị khoa học mang tính cách mạng nhất từng được xây dựng.

Mặc dù không phải là kính viễn vọng duy nhất được phóng lên quỹ đạo, nhưng nó chắc chắn là linh hoạt nhất.

Các phi hành gia tàu vũ trụ đã bỏ công để

nâng cấp các thiết bị và nhiều hơn nữa với các công nghệ mạnh mẽ.

Nhờ đó, Hubble đã có thể thăm dò vòng đời của các ngôi sao, từ khi chúng được sinh ra

trong các vườn ươm của những đám mây đầy bụi ...

Tất cả các cách để chia tay cuối cùng của chúng: như tinh vân mỏng manh, từ từ thổi vào không gian.

vụ nổ siêu tân tinh vượt trội hơn các thiên hà khác.

Hubble đã nhìn vào khu vực sinh sản của các hệ mặt trời mới: những chiếc đĩa bụi với xung quanh

là những ngôi sao sơ sinh có thể ngưng tụ thành các hành tinh.

Và nó đã đưa chúng ta vào hàng tỷ

thiên hà trải rộng khắp thời gian và không gian.

Một trong những thiên hà ăn ảnh nhất là một vòng xoắn lớn có tên M74, nằm ở khoảng

cách Trái đất 500 năm ánh sáng

Các nhà thiên văn học nghiệp dư từ lâu đã gọi nó

là thiên hà ma quái, vì nó có độ sáng thấp ở bề mặt.

Mặt khác, các nhà thiên văn học Hubble đã nhìn thấy những cánh tay xoắn ốc được viền bằng những đường gân tinh tế của

bụi phủ bóng lên những dải sao sáng.

Những cánh tay xoắn ốc này không giống như nan hoa trên một bánh xe.

Chúng là những sóng mật độ di chuyển xung quanh thiên hà đang nén khí và kích thích

sự ra đời của những đợt sóng lớn của những ngôi sao mới.

Sử dụng Hubble, các nhà thiên văn học đang khám phá những chi tiết hấp dẫn trong các thiên hà mà họ từng xem xét

khi không có gì đặc biệt và nhạt nhẽo

NGC 1132 là một quả bóng sao khổng lồ cách xa 320 triệu năm ánh sáng.

Các nhà thiên văn học đã kết luận rằng người khổng lồ này là sản phẩm của việc

lực hấp dẫn điên cuồng.

Hubble cho thấy môi trường xung quanh nó rải rác với những cụm sao dày đặc.

Chúng là những gì còn lại của các thiên hà đã bị nuốt chửng vào năm 1132.

Làm thế nào các thiên hà phát triển theo thời gian là một bí ẩn lâu dài mà các nhà thiên văn học Hubble

đã tìm cách làm sáng tỏ.

Các thiên hà đầu tiên được cho là đã hình thành từ các khối khí trong vũ trụ sơ khai.

Các thiên hà nguyên sinh này kết hợp với nhau tạo thành các thiên hà lớn hơn.

Những vụ sáp nhập thiên hà như vậy có thể diễn ra trong hàng trăm triệu năm.

Hubble đã chỉ ra rằng đó là một ví von gần gũi của các ngôi sao và khí đốt được "đạo diễn" bởi trọng lực

trên một "sân khấu" vũ trụ rộng lớn.

Khi các thiên hà lướt qua nhau, lực hấp dẫn của chúng kéo các ngôi sao và khí vào không gian giữa chúng,

xây nên những "cây cầu" phát sáng rộng lớn kéo dài hàng chục ngàn năm ánh sáng.

Khi các thiên hà lại rơi xuống cùng nhau, những dòng khí và bụi dài, được gọi là đuôi thủy triều,

quấn quanh hình dạng bị phá vỡ của chúng.

Khi các lõi thiên hà tiếp cận nhau, các đám mây khí và bụi bao phủ chúng có thể

được tăng tốc đáng kể.

Điều này dẫn đến sóng xung kích gợn qua các đám mây liên sao.

Thiết lập các đợt hình thành sao xuất hiện như những nút thắt màu xanh rực rỡ.

Trọng lực không phải là lực duy nhất có thể xé toạc một thiên hà.

Hubble phát hiện một thiên hà xoắn ốc đang bay xuyên qua một cụm thiên hà.

Ở đó, nó đã gặp phải một đám mây khí quá nóng.

Kéo từ đám mây này sang phía kia và đang tước khí từ thiên hà, tạo ra các sợi rách

và gân xanh khí bụi.

Nó cũng kéo theo những dòng bụi âm u, như thể hiện bởi vùng rối màu nâu sẫm

xung quanh trung tâm của thiên hà.

Khi quan sát Hubble được kết hợp với hình ảnh X quang, khí bụi mở rộng, có thể

nhìn thấy bao trùm thiên hà và bay vào không gian.

Cuối cùng, cuộc chạm trán này sẽ rời khỏi thiên hà với rất ít khí và gần như không có

cơ hội hình thành bất kỳ ngôi sao mới.

Va chạm thiên hà không phải lúc nào cũng là sự phá hoại.

Lấy trường hợp của Centaurus A, cách Trái đất 32 triệu năm ánh sáng.

Sóng xung kích được tạo ra bởi một vụ va chạm đã làm dấy lên một vòng sao hình thành dữ dội, như đã thấy

trong các mảng màu đỏ có thể nhìn thấy ở đây.

Có một cái gì đó khác nổi bật về Centaurus A.

Sử dụng kính viễn vọng vô tuyến và tia X, các nhà thiên văn học đã phát hiện ra những tia nước mạnh mẽ nổ tung ra khỏi

trung tâm của nó và các luồng vật chất rộng lớn vượt xa thiên hà.

Tất cả năng lượng đó đến từ đâu?

Trả lời câu hỏi đó đã trở thành một trọng tâm chính của các quan sát Hubble kể từ ngày

nó được phóng lên quỹ đạo.

Các nhà thiên văn học từ lâu đã nhận thấy rằng các trung tâm của các thiên hà lớn sáng chói khác thường.

Họ suy đoán rằng phải có một loại vật thể khổng lồ ẩn nấp ở đó.

Những vật thể này có thể làm dày đặc của các ngôi sao?

Hay chúng là cùng "giống" của các hố đen siêu lớn, hàng triệu hoặc thậm chí hàng tỷ lần

khối lượng mặt trời của chúng ta?

Tìm kiếm câu trả lời của Hubble bắt đầu ở trung tâm của một thiên hà khổng lồ gần đó, M87.

Các nhà thiên văn học thấy rằng màu sắc của nó không hoàn toàn giống nhau ở cả hai phía.

Một bên được chuyển sang màu xanh và bên kia chuyển sang màu đỏ, gợi ý rằng nó phải

quay rất nhanh.

Điều này là do bước sóng ánh sáng bị thay đổi bởi chuyển động của

bất cứ thứ gì đang phát ra nó.

Điều này còn được gọi là hiệu ứng Doppler.

Hãy suy nghĩ về các cao độ của một tiếng còi tàu khi nó chạy qua.

Tương tự, nếu có thứ gì đó trong không gian đang di chuyển về phía bạn, bước sóng ánh sáng của nó sẽ

thu hẹp lại, làm cho nó dịch chuyển từ đỏ sang xanh.

Nếu đối tượng đang di chuyển ra xa, ánh sáng của nó bị kéo dài, làm cho nó đỏ hơn.

Bằng cách đo bao nhiêu màu sắc đã chuyển từ một bên của đĩa sang bên kia, các nhà thiên văn học

đã có thể xác định tốc độ quay của nó.

Hóa ra đĩa này quay với tốc độ hàng trăm km mỗi giây.

Các nhà thiên văn học kết luận rằng một vật thể phải ẩn nấp trong trung tâm

của nó nặng ít nhất là 4 tỷ lần khối lượng Mặt trời của chúng ta - một lỗ đen siêu lớn.

Đây là một bằng chứng quan trọng trong việc phát hiện ra rằng các hố đen siêu lớn nằm ở trung tâm

ở hầu hết (không phải là tất cả) các thiên hà lớn, bao gồm cả Dải Ngân hà của chúng ta.

Trở lại đầu thế kỷ 20, nhà thiên văn học trẻ tuổi Edwin Hubble đã tham gia một nhiệm vụ lớn hơn

để hiểu quy mô của thời gian và khoảng cách xác định vũ trụ của chúng ta.

Để thực hiện các phép đo của mình, ông quan sát các ngôi sao

trong thiên hà Andromeda gần đó, chỉ cách 2,5 triệu năm ánh sáng.

Tên của ông, được đặt cho kính thiên văn vũ trụ Hubble, đã mở rộng các phép đo đó đến nay

và bị giới hạn thời gian và không gian.

Trong các hình ảnh có độ trường sâu huyền thoại của mình, Hubble nhìn chằm chằm vào những vùng trời dường như trống rỗng,

nó tiết lộ hàng ngàn thiên hà mờ nhạt từ những ngày đầu của vũ trụ.

Những bộ sưu tập các ngôi sao mờ này là các thiên hà trẻ sơ sinh.

Trong hơn 10 tỷ năm ánh sáng chúng đã đi đến chúng ta, một số có thể đã tiến hóa

thành các thiên hà giống với bản sao Ngân hà của chúng ta

Với một lỗ đen khổng lồ ở trung tâm của nó, cánh tay xoắn ốc của nó đang nổ tung cả hệ thống

các ngôi sao, các hành tinh, và có lẽ cả sự sống.

Hubble đã chỉ ra rằng Dải ngân hà của chúng ta là một phòng thí nghiệm vũ trụ năng động.

Một số hình ảnh nổi bật và đẹp nhất của nó là các cấu trúc khổng lồ được gọi là tinh vân.

Cái này có biệt danh là Đầu ngựa, với hình dạng rõ ràng và tò mò quen thuộc của nó.

Nổi lên từ một biển khí và bụi, cái được gọi là tinh vân tối này là một đám mây lạnh lẽo, tối tăm, bụi bặm

chống lại một nền tảng của khí phát sáng.

Sau đó, có Tinh vân Đại bàng nổi tiếng, biệt danh là Trụ cột của Sáng tạo.

Một nhóm các ngôi sao trẻ nóng bỏng đang lùng sục những tòa tháp phát sáng này

với những cơn gió dữ dội tràn đầy năng lượng các hạt.

Các túi khí dày đặc chống lại những cơn gió này.

Trong đó, là những cái kén khí và bụi, nơi những ngôi sao mới được sinh ra.

bạn có thể thấy quá trình tương tự đang diễn ra trong Tinh vân Khỉ, khoảng 6400 năm ánh sáng

đi trong chòm sao Orion.

Tinh vân Đầu Khỉ là một vườn ươm sao với tất cả các thành phần cần thiết cho sự hình thành sao.

Vẻ đẹp yên bình của nó che dấu những sự kiện bạo lực bên trong nó.

Ở những nơi mà các ngôi sao có thể hình thành với tốc độ cao, các nhà thiên văn học của Hubble đã không

nhìn vào thời điểm khai sinh.

Một nhóm đã thu thập hình ảnh Hubble độ phân giải cao của các vật chất

bị bắn mạnh mẽ từ những ngôi sao mới sinh.

Không giống như hầu hết các hiện tượng thiên văn, có thể xuất hiện bất động trong nhiều thế kỷ,

những chiếc "máy bay phản lực" này thay đổi rõ rệt theo thời gian của con người.

Sử dụng Hubble, các nhà thiên văn học có thể thấy các nút thắt của khí sáng và mờ.

Điều này cho thấy các "máy bay phản lực" này không được phóng trong một dòng ổn định.

Thay vào đó, chúng đang chạy đua lẻ tẻ trong các cụm.

Cấu trúc không đều của các "máy bay phản lực" này có khả năng gây ra bởi vật liệu rơi định kỳ

lên một ngôi sao trẻ sơ sinh.

Hình ảnh này cho thấy các giai đoạn cuối của sự hình thành sao có thể dữ dội đến mức nào.

Trong chòm sao Cygnus, cách xa vài nghìn năm ánh sáng, là một ngôi sao nhỏ gọn hình thành

ở vùng gọi là S106.

Màu sắc tuyệt đẹp của tinh vân này che dấu các sự kiện bạo lực đang diễn ra bên trong.

Một ngôi sao trẻ, tên là S106 IR, được sinh ra ở trung tâm của tinh vân.

Trong giai đoạn cuối cùng của sự hình thành của nó, ngôi sao đang phóng vật chất ở tốc độ cao, phá vỡ

những đám mây khí và bụi xung quanh.

Hình ảnh 3D cho thấy mức độ mà ngôi sao đã khắc xung quanh nó với

một hình dạng phức tạp, bao gồm cả khoang rỗng.

Ở các cạnh bên ngoài của các khoang này, khí đã được nén vào một mặt.

Vật liệu phun ra từ ngôi sao không chỉ mang lại cho đám mây hình dạng đồng hồ cát của nó, đó là

làm nóng nó lên đến nhiệt độ 10.000 độ C.

Bức xạ của ngôi sao kích thích khí, làm cho nó phát sáng như bóng đèn huỳnh quang.

Một ngôi sao được sinh ra khi áp suất và nhiệt trong lõi của nó khiến khí hydro trải qua

quá trình dung hợp hạt nhân.

Nhiệt lượng được tạo ra bởi quá trình này đẩy ra bên ngoài, chống lại lực hấp dẫn bên trong.

Từ đó sinh ra khí, hầu hết các ngôi sao đều dành cả cuộc đời để tỏa sáng

và dần dần sử dụng hết nhiên liệu hydro tạo nên lõi của chúng.

Ngôi sao nhỏ hơn, mát hơn và vô cùng hiệu quả.

Một sao lùn đỏ, với 10% khối lượng mặt trời của chúng ta, có thể đốt cháy trong mười nghìn tỷ năm gần như

là gấp một ngàn lần tuổi hiện tại của vũ trụ.

Để so sánh, những ngôi sao lớn hơn, nóng hơn như mặt trời của chúng ta sẽ đốt cháy nhanh hơn.

Vào khoảng 5 tỷ năm tuổi, mặt trời của chúng ta đã trải qua một nửa tuổi thọ dự kiến.

Bằng cách quan sát các ngôi sao tương tự Mặt trời, các nhà khoa học giờ đây đã biết được điều gì sẽ xảy ra với

hệ mặt trời của chúng ta trong tương lai xa.

Mặt trời sẽ phát triển liên tục nóng hơn, khiến nó phình to thành cái gọi là người khổng lồ đỏ.

Khi Mặt trời làm điều này, nó sẽ phá hủy các hành tinh bên trong của Hệ Mặt trời.

Tiếp theo, các lớp bên ngoài sẽ phun ra, tạo thành một đám mây khí và bụi dày đặc che khuất

ánh sáng nhìn thấy từ ngôi sao.

Trong giai đoạn này, nó tạo thành một tinh vân nguyên sinh.

Chỉ có phát xạ hồng ngoại mờ từ đám mây bụi và ánh sáng sao phản chiếu cho phép các nhà thiên văn học

xem bất cứ điều gì kể cả

hình ảnh từ Hubble, giai đoạn này cho thấy một loạt các hình dạng,

gợi ý về các động lực phức tạp tại nơi có

cấu trúc xoắn ốc của tinh vân này đặc biệt khác thường, và có khả năng là do một quỹ đạo thứ hai

mà ngôi sao đang tạo ra các mô hình xoáy trong khí và bụi.

Trong khoảng thời gian vài nghìn năm, bức xạ từ phần còn lại rất nóng của ngôi sao kích thích

khí trong tinh vân, khiến nó phát sáng.