Kỷ nguyên mới trong việc giải mã những bí ẩn về vật chất tối và năng lượng tối đã chính thức mở ra khi chiếc camera kỹ thuật số lớn nhất thế giới, đặt tại Đài quan sát Vera C. Rubin, bắt đầu hành trình ghi hình vũ trụ kéo dài 1 thập kỷ.
Cụ thể, ngày 30/6 vừa qua, đài quan sát tọa lạc trên đỉnh núi Cerro Pachón thuộc sa mạc Atacama của Chile đã kích hoạt dự án Legacy Survey of Space and Time (tạm dịch: Khảo sát Di sản về Không gian và Thời gian). Đây được đánh giá là chương trình khảo sát bầu trời phương nam có quy mô rộng lớn và chuyên sâu nhất từ trước đến nay.
Dự án dự kiến diễn ra liên tục trong 10 năm tới nhằm thiết lập một hệ thống dữ liệu chi tiết, ghi nhận toàn bộ những biến chuyển của không gian bao la theo dòng thời gian.
Trọng tâm hoạt động của đài quan sát nằm ở siêu camera kỹ thuật số lớn nhất thế giới, với trọng lượng lên tới khoảng 3 tấn cùng độ phân giải đạt tới 3.200 megapixel. Cứ sau vài đêm, thiết bị khổng lồ này lại tiến hành quét và chụp lại toàn cảnh bầu trời phía nam, thu nhận ánh sáng phát ra từ hàng tỷ ngôi sao cùng các thiên hà xa xôi.
Trong vòng 10 năm tới, mỗi vị trí trên vòm trời sẽ được ghi hình khoảng 800 lần. Tần suất dày đặc này giúp các nhà khoa học dễ dàng theo dõi, định vị sát sao những thiên thể di động, các hiện tượng nhấp nháy ánh sáng hay những vụ nổ lớn trong không gian.
Camera kỹ thuật số lớn nhất thế giới đặt tại Đài quan sát Vera C. Rubin ở Chile. Ảnh: Đài quan sát Vera C. Rubin
Nhờ khả năng quan sát lặp đi lặp lại một cách liên tục, dự án được kỳ vọng sẽ mang đến những góc nhìn sâu sắc mang tính đột phá về quá trình hình thành cũng như sự liên kết thành cụm của các thiên hà qua hàng tỷ năm lịch sử.
Đồng thời, những dữ liệu này cũng góp phần làm sáng tỏ vai trò của vật chất tối đang bao trùm khắp không gian và năng lượng tối - thứ lực lượng đang thúc đẩy vũ trụ giãn nở với tốc độ ngày càng chóng mặt.
Ông Phil Marshall, Phó Giám đốc vận hành đài quan sát tại Phòng thí nghiệm Gia tốc Quốc gia Mỹ SLAC, cho biết cột mốc quan trọng này đã khép lại chuỗi 30 năm mong mỏi chờ đợi của toàn bộ đội ngũ nghiên cứu.
Ngay từ những bước chạy thử nghiệm và vận hành đầu tiên, camera kỹ thuật số lớn nhất thế giới tại Đài quan sát Vera C. Rubin đã phát hiện hơn 11.000 tiểu hành tinh mới, bao gồm 33 thiên thể di chuyển gần Trái Đất và 380 vật thể cấu thành từ băng giá nằm phía ngoài quỹ đạo của sao Hải Vương.
Bước sang những năm kế tiếp, đài quan sát được định hướng trở thành công cụ tối tân và mạnh mẽ nhất lịch sử trong việc săn tìm hàng triệu tiểu hành tinh cùng sao chổi thuộc hệ Mặt Trời. Thành quả này sẽ trợ giúp đắc lực cho các nhà khoa học trong nỗ lực thấu hiểu sâu sắc hơn về lịch sử kiến tạo nên vùng rìa xa xôi nhất của hệ hành tinh chúng ta.
Mỗi đêm trôi qua, camera này sản sinh ra một khối lượng dữ liệu khổng lồ dao động từ 10 đến 20 terabyte, tương đương dung lượng của hàng trăm bộ phim có độ nét cao. Toàn bộ nguồn thông tin khổng lồ này lập tức được chuyển về phòng thí nghiệm SLAC để xử lý, từ đó phát đi các cảnh báo tức thời về những hiện tượng thiên văn diễn ra trong khoảnh khắc như siêu tân tinh hay sự xuất hiện của các vật thể chuyển động kỳ lạ.
Hàng nghìn nhà thiên văn học trên khắp hành tinh sẽ cùng khai thác nguồn dữ liệu mở này để thám hiểm những góc khuất xa xăm nhất, nơi có thể đang ẩn giấu những hiện tượng kỳ vĩ mà nhân loại chưa từng biết đến.
Hình ảnh 1,7 gigapixel về một vùng sao trong chòm sao Sói (Lupus) chụp bởi camera kỹ thuật số lớn nhất thế giới tại Đài quan sát Vera C. Rubin. Ảnh: Đài quan sát Vera C. Rubin/NOIRLab/SLAC/AURA
Nhận định về tầm vóc của dự án, ông Brian Stone, Giám đốc Quỹ Khoa học Quốc gia Mỹ, khẳng định Đài quan sát Vera C. Rubin đang bắt tay vào việc thực hiện bộ phim về vũ trụ vĩ đại nhất từng được tạo ra.
Giới chuyên gia toàn cầu cũng bày tỏ sự phấn khích trước viễn cảnh hệ thống có thể tìm kiếm thêm các vật thể liên sao, đo đạc tốc độ giãn nở của vũ trụ thông qua hiệu ứng thấu kính hấp dẫn yếu, thậm chí săn tìm manh mối chứng minh sự tồn tại của hành tinh thứ chín vốn đang nằm trong vòng giả thuyết ở rìa ngoài hệ Mặt Trời.
Dù dòng thác dữ liệu khổng lồ này đem lại thách thức không nhỏ cho công tác phân tích, bên cạnh nguy cơ nhiễu ảnh do số lượng vệ tinh nhân tạo ngày một dày đặc, cộng đồng khoa học đã chủ động chuẩn bị các nền tảng trí tuệ nhân tạo hiện đại để lọc tách và phân loại thông tin cảnh báo một cách tối ưu.
Việc kích hoạt Legacy Survey of Space and Time đã đánh dấu một bước ngoặt mang tính lịch sử đối với nền thiên văn học hiện đại, thời điểm mà con người không còn chỉ nhìn ngắm bầu trời một cách tĩnh lặng, mà đã có thể dõi theo sự vận động không ngừng của vũ trụ theo thời gian thực.
Với chính sách chia sẻ dữ liệu rộng rãi tới cả các chuyên gia lẫn công chúng, dự án hứa hẹn sẽ là một mỏ vàng khoa học vô giá, nuôi dưỡng công trình nghiên cứu của nhiều thế hệ học giả trong nhiều thập kỷ tới.