Ảnh thiên văn trong ngày

Sự hình thành thiên hà trong những giai đoạn đầu của vũ trụ

​

Khi vũ trụ còn rất trẻ, trông "nó" như thế nào? Bức ảnh do KTV Hubble chụp vùng không gian xa nhất mà con người từng biết tới (Hubble Ultra Deep Field - HUDF) đã hé lộ nhiều điều kì thú về khoảng thời gian hỗn loạn đó! Bức ảnh HUDF trên cho thấy những thiên hà lấp lánh ở các khoảng cách khác nhau trong vũ trụ, cái xa nhất có thể lên tới 13 tỉ NAS. Những phân tích chi tiết gần đây tập trung vào hình ảnh của những thiên hà nhỏ nhất, yếu ớt nhất được ghi lại bằng camera NICMOS và ACS đặt trên Hubble. Những thiên hà bé nhỏ này được cho là các vật liệu khởi đầu để hình thành nên những thiên hà lớn hơn như hiện nay.
Trong những khung hình vuông được đánh dấu là hình ảnh của các thiên hà rất nhỏ đang trong quá trình hòa trộn với nhau. Việc hòa trộn đó rất giống với việc ghép những mảnh trò chơi Lego với nhau nên những thiên hà hợp nhất trong giai đoạn đầu của vũ trụ được các nhà thiên văn học gọi là những "Lego-Block Galaxy". Dữ liệu phản hồi từ KTV Spitzer cho thấy: những thiên hà này phát ra rất ít tia hồng ngoại - thứ bức xạ đặc trưng cho sao già. Điều này chứng tỏ: những thiên hà này còn rất trẻ, có lẽ mới chỉ được khoảng vài triệu năm tuổi. Bởi vậy, rất có thể những ngôi sao xanh và trẻ trong các thiên hà trên là những ngôi sao thế hệ đầu tiên của vũ trụ! Con số ghi bên cạnh bức ảnh phóng to chỉ độ dịch chuyển về phía đỏ (Redshift) của các thiên hà ở các khoảng cách rất khác nhau.
Bức ảnh phóng to hơn nữa dưới đây chỉ rõ quá trình hai thiên hà nhỏ hơn đang hòa vào nhau để tạo nên một "khối thiên hà" thống nhất có màu xanh da trời. Tuy nhiên, do sự chuyển dịch quá mạnh về phía đỏ của "khối thiên hà" nên chúng ta sẽ thấy thiên thể này có màu vàng nhạt.

​

Ảnh có kích thước lớn hơn lấy tại: http://imgsrc.hubblesite.org/hu/db/2007/31/images/a/formats/print.jpg
Nguồn: Hubblesite - NewsCenter & APOD
________________________________________________
@Hero: cám ơn anh, đúng là www9 up hình tốt hơn so với www8 thật! Tuy nhiên hình như nó hơi chậm và thỉnh thoảng bị "đơ"

Đài quan sát Chandra - thách thức những giới hạn công nghệ​

​

Ngày 23/07/1999, NASA đã phóng thành công đài thiên văn Chandra lên không gian. Đài quan sát này mang tên nhà vật lý-thiên văn người Mỹ gốc Ấn Subrahmanyan Chandrasekhar. Ông là người đã tìm ra giới hạn về khối lượng của một ngôi sao để nó có thể suy sụp lại thành hố đen. Khối lượng này ngày nay thường được gọi là giới hạn Chandrasekhar.
Bộ phận quan trọng nhất của đài thiên văn Chandra chính là hệ thống ống kính thu nhận bức xạ tia X. Các photon tia X có năng lượng rất cao nên chúng sẽ dễ dàng đâm xuyên qua hệ thống gương cầu trong các kính thiên văn quang học thông thường như những viên đạn xuyên qua tấm gỗ mỏng. Các kính thiên văn tia X có cấu tạo khác hẳn nhằm chống hiện tượng đâm xuyên này. Hệ thống ống kính của đài thiên văn Chandra gồm 8 gương tạo thành 4 lớp hình vòm thuôn dài xếp chồng lên nhau . Bề mặt của mỗi lớp ngoài cùng là một parabol được mài bóng tới cấp độ nguyên tử và được phủ iridium - thứ kim loại hiếm có độ phản xạ rất cao. Các photon tia X sẽ tới bề mặt của "gương parabol" dưới góc tới rất lớn, trượt trên đó để tới "gương hyperbol" và cuối cùng hội tụ tại tiêu điểm của hệ thống (xem hình vẽ mặt cắt ngang của hệ thống ống kính). Các chuyên gia tại phòng thí nghiệm quang học Optical Coating (Santa Rosa, California), nơi tạo ra hệ thống kính này cho rằng: việc mài bóng những tấm gương cho Chandra cũng gần giống như việc làm cho bề mặt Trái Đất nhẵn đi tới mức độ ngọn núi Everest chỉ còn cao có 2m!!

​

Tại tiêu điểm, ảnh của các thiên thể (chẳng hạn như supernova hay tâm thiên hà) chỉ còn là một điểm sáng có kích thước cỡ nửa độ rộng của sợi tóc người. Hai dụng cụ đặc biệt mang tên ACIS và HRC nằm trên mặt phẳng tiêu của hệ thống ống kính sẽ thu nhận bức xạ tia X, biến đổi chúng thành hình ảnh có thể xem được và phân tích những thông tin khác có liên quan như bước sóng, mức năng lượng, vị trí nguồn phát...Khi kết hợp với ống kính Chandra, hệ thống camera HRC có khả năng thu hình ảnh với góc tới 1/2 arcsecond (1/120 giây). Điều này cũng tương tự như việc đọc được một chữ cái chỉ cao 3mm ở khoảng cách nửa dặm! HRC được chế tạo bằng công nghệ tiên tiến nhất: 69 triệu tinh thể đồng (II) oxit được tích hợp trong vùng có diện tích 10 cm vuông. ACIS (Advanced CCD Imaging Spectrometer) dùng để thu nhận hình ảnh của thiên thể tại các mức năng lượng khác nhau tương ứng với các nguyên tố khác nhau. Đây cũng là dụng cụ rất tốt nhằm đo nhiệt độ của các đám khí từ xa. Ngoài ra, đài quan sát Chandra còn được trang bị thêm nhiều dụng cụ khác như: các quang phổ kế, hệ thống điều nhiệt, hệ thống điện và tên lửa đẩy thruster... vô cùng tối tân!
Với công nghệ tiên tiến, đài thiên văn Chandra có khả năng thu nhận hình ảnh tốt gấp 25 lần những đài quan sát tia X trên mặt đất. Mặc dù được đưa vào sử dụng chưa lâu, tuy nhiên đài thiên văn Chandra đã đem lại cho chúng ta một góc nhìn hoàn toàn khác về vũ trụ đồng thời giúp con người có được nhiều khám phá quan trọng về các hố đen, supernova, và luồng vật chất tối giữa các thiên hà...
Nguồn: Chandra X-ray Obeservatory

​

Hình ảnh mô tả hoạt động truyền thông tin của đài quan sát Chandra qua hệ thống thông tin liên hành tinh Deep Space Network. Các bác tự đọc tự hiểu, tôi miễn giải thích thêm! Sẽ có một bài viết chi tiết trình bày về hệ thống truyền thông Deep Space Network trong thời gian tới, các bác đón đọc!
Được nguyentranha sửa chữa / chuyển vào 09:42 ngày 28/10/2007

Orion dưới bước sóng tia X

​

Hình ảnh tổng hợp những quan sát dưới bước sóng tia X của đài thiên văn Chandra hướng về phía tinh vân lớn Orion (Great Nebula of Orion - M42). Tinh vân với kích thước 1.500 NAS này được biết tới như là một trong những khu vực sinh sao mãnh liệt gần Trái Đất nhất. Khối rất sáng tại trung tâm bức ảnh là những ngôi sao khổng lồ trong cụm sao trẻ mang tên Trapezium. Chính ánh sáng từ những đối tượng này đã khiến tinh vân Orion rực sáng dưới bước sóng khả kiến. Những ngôi sao trẻ màu xanh và màu vàng trong bức ảnh trên có kích thước tương tự Mặt Trời. Nguồn gốc gây ra những luồng tia X khổng lồ trong tinh vân Orion là quầng khí plasma và bề mặt rất không ổn định trong từ trường mạnh của những ngôi sao. Mặt Trời của chúng ta có lẽ cũng phát ra những luồng tia X mạnh cỡ đó khi nó được vài triệu năm tuổi. Bức ảnh trên bao quát vùng không gian có kích thước khoảng 2.5 NAS thuộc khu vực trung tâm của tinh vân Orion lớn.
Nguồn: APOD

I Zwicky 18: một thiên hà già​

​

Thiên hà trên hình đã bao nhiêu tuổi? Thiên hà sáng xanh ở mép dưới bức ảnh, I Zwicky 18 là một trong những thiên hà trẻ nhất mà con người từng biết đến! Những ngôi sao của thiên hà này hầu hết mới được khoảng 500 triệu năm tuổi.
Thiên hà này rất được các nhà khoa học chú ý vì quá trình phát triển của nó khá giống với sự hình thành thiên hà trong những giai đoạn sớm của vũ trụ. Rất kì lạ là thiên hà này chỉ cách chúng ta vỏn vẹn có 59 triệu NAS và được bao vậy bởi một đám những thiên hà già hơn có màu vàng cam. Những hình ảnh mới đây thu nhận được từ KTV vũ trụ Hubble đã giúp chúng ta giải được bài toán hóc búa này. Bức ảnh phân giải cao đã giúp các nhà khoa học tìm ra được một đám sao già rất lớn và sáng rất yếu hòa trộn với những ngôi sao trẻ trong I Zwicky 18. Do vậy, I Zwicky 18 chắc hẳn phải có tuổi lên tới...10 tỉ năm, bằng tuổi của đám sao già mới phát hiện. Tuy nhiên trong I Zwicky 18 vẫn xảy ra quá trình hình thành sao trẻ vô cùng mãnh liệt tại các tinh vân sáng xanh chứa đầy bụi của nó. Nguyên nhân của quá trình này được cho là gây nên bởi lực tương tác quá mạnh của I Zwicky 18 với thiên hà kế bên (phía trên bên trái).
Nguồn: APOD, Hubble site

Tôi đã chuyển câu hỏi của bạn @coofhair, bài viết trả lời của bạn @nguyentranha và bạn [nick]thohdry[/nick] sang trang 46 topic "Hỏi đáp kiến thức Thiên văn học":
http://www9.ttvnol.com/forum/thienvanhoc/697088/trang-46.ttvn

Hai triệu thiên hà

​

Vũ trụ tràn ngập thiên hà! Thiên hà, định nghĩa đơn giản là những khối khổng lồ của sao, khí, buị và còn có thể chứa cả vật chất tối nữa. Đây chính là những khối đơn giản nhất cấu thành nên vũ trụ ở tầm vĩ mô. Mặc dù vũ trụ giãn nở song do hấp dẫn, những thiên hà ở gần nhau sẽ tập trung lại để hình thành nên những nhóm, những cụm thiên hà và thậm chí cả những chuỗi có quy mô lớn hơn nhiều. Một số cấu trúc vũ trụ khổng lồ như thế vật đã được phát hiện ra trên bản đồ khảo sát bầu trời hoàn thành đầu những năm 90 của thế kỉ trước. Hơn 2 triệu thiên hà đã được ghi lại trong một vùng có trường nhìn 100 độ dọc vùng phía nam trung tâm dải Ngân Hà của chúng ta. Những khu vực có màu sáng hơn cho thấy ở đó tập trung nhiều thiên hà hơn so với vùng có màu xanh. Những đốm màu tối là hình ảnh của những ngôi sao trong Ngân Hà đã được máy tính cắt bỏ. Nhiều khám phá khoa học sau đó là kết quả từ sự phân tích những dữ liệu của bản đồ bầu trời này, chẳng hạn như việc phát hiện ra vũ trụ phức tạp hơn rất nhiều so với suy đoán trước đó của con người!
Nguồn: APOD
Được nguyentranha sửa chữa / chuyển vào 09:28 ngày 04/11/2007

Thiên hà NGC 1672​

​

Bức ảnh chụp thiên hà xoắn ốc NGC 1672 của KTV vũ trụ Hubble. Bức ảnh phô diễn hai cánh tay bụi hết sức lỏng lẻo và một cái trục mờ xuyên qua tâm NGC 1672. Trong khi những cánh tay bụi của thiên hà này phân tán đầy khí hiđro và những cụm sao xanh rất trẻ thì trục của nó lại chứa rất nhiều sao già. Ánh sáng mất khoảng 60 triệu năm để đi từ chúng ta tới NGC 1672 và cũng mất chừng 75.000 năm để lướt qua đĩa bụi của thiên hà khổng lồ này. NGC 1672 nằm theo hướng chòm Dorado và là đối tượng khá tốt để nghiên cứu về sự hình thành của các ngôi sao ở vùng trung tâm thiên hà dưới ảnh hưởng của trục sao.
Nguồn: APOD

Coronet trong chòm Nam Miện (Southern Crown)​

​

Bức ảnh tổng hợp những quan sát của kính thiên văn hồng ngoại Spitzer và đài quan sát tia X Chandra hướng về phía cụm sao trẻ Coronet trong chòm Nam Miện. Bức ảnh chụp cận này cho thấy sự hình thành sao trong quần tinh này vô cùng mãnh liệt với những ngôi sao xanh khổng lồ, những protostar (tiền sao) có khối lượng rất khác nhau. Nằm ở khoảng cách 424 NAS (gần gấp 3 lần khoảng cách tới tinh vân Orion), quần tinh Coronet là đối tượng rất có ý nghĩa đối với các nhà khoa học trong việc nghiên cứu quá trình hình thành và phát triển của những ngôi sao trong vũ trụ.
Thông tin về bức ảnh: dữ liệu của KTV Spitzer: 4.5 micron (xanh lam), 8.0 microns (xanh lục), and 24 microns (vàng cam); dữ liệu của đài quan sát Chandra: dải sóng tia X (đỏ tía).
Nguồn: Chandra X-ray observatory

Xin lỗi, trong bài viết "Orion dưới bước sóng tia X" của tớ viết ngày 28/10 có 1 chỗ type nhầm, các bác chú ý: "Tinh vân với kích thước 1.500 NAS này được biết tới như là một trong những khu vực sinh sao mãnh liệt gần Trái Đất nhất." --> nay xin sửa lại như sau: "Tinh vân với kích thước 40 NAS này được biết tới như là một trong những khu vực sinh sao mãnh liệt gần Trái Đất nhất (chỉ khoảng 1500 NAS)."