Đo kích thước vũ trụ (kỳ 3)

Ông đã sử dụng một phương pháp toán học mà sau này được gọi là hàm Bessel để xác định chuyển động tương tác giữa các ngôi sao. Ông cũng tham gia vào dự án vẽ sơ đồ các sao trên bầu trời. Để đo khoảng cách giữa các ngôi sao, ông đưa ra phương pháp dùng thị sai (còn gọi là góc trông). Đó là góc tạo bởi hai đường thẳng từ một vị trí quan sát. Chẳng hạn, từ một vị trí quan sát là điểm O và ta nhìn thấy một vật dài từ A đến B thì góc AOB gọi là thị sai. Phương pháp này của ông đã rất hữu ích trong việc quan sát các ngôi sao trong dải ngân hà cũng như nhiều thiên hà khác. Đồng thời, khái niệm thị sai sau này được ứng dụng nhiều trong toán học, vật lý, khoa học kỹ thuật cũng như trong việc sản xuất máy ảnh hay súng bắn. Bessel đã lập ra một hệ thống chi tiết nhiều hệ thiên hà cùng các góc tạo bởi mỗi ba ngôi sao, qua đó có thể tính toán khoảng cách giữa các ngôi sao ở các thời điểm khác nhau.

Năm 1908, một bước tiến bộ mới trong việc đo kích thước vũ trụ khi Leavitt (1868 - 1921), một nhà thiên văn học người Mỹ đã bổ sung tiếp cho phương pháp dùng thị sai mà Bessel đã áp dụng. Bà đã kết hợp việc đo mức độ sáng của ngôi sao ở các thời điểm khác nhau dựa trên các ảnh chụp để phân tích sự di chuyển của các ngôi sao. Bà đã quan sát trên 2.400 ngôi sao và lập biểu đồ độ sáng tối thay đổi theo thời gian của nhiều ngôi sao. Sau này, người ta gọi đó là đồ thị Leavitt. Qua đồ thị, ta có thể xác định khoảng thời gian giữa hai lần sáng nhất của một ngôi sao. Qua đó, ta có thể xác định chu kỳ quay cũng như khoảng cách của các ngôi sao. Khám phá này của bà đã giúp ích nhiều cho việc đo kích thước vũ trụ. Nhờ đó, bà đã đo được nhiều hành tinh của hai thiên hà nhỏ đồng hành của Milky Way. Tuy vậy, việc đo các kích thước của Milky Way vẫn đang tiếp diễn.

Harlow Shapley (1885 - 1972), một nhà thiên văn học người Mỹ đã tìm cách mô tả hình dạng và kích thước của Milky Way. Ông là người phát hiện ra ngân hà của chúng ta là rất rộng lớn và Trái đất cũng như Mặt trời đều không ở vị trí trung tâm của Milky Way. Năm 1919, ông phát hiện ra thiên hà Milky Way có hình giống như một cái đĩa. Ông đã đo khoảng cách từ tâm của đĩa đến các hành tinh như Mặt trời. Năm 1923, nhà thiên văn học người Mỹ Hubble (1889 - 1953) sử dụng kính thiên văn cỡ lớn là 100 inches để đo đạc các khoảng cách trong thiên hà và các tinh vân. Ông là người đầu tiên phát hiện ra vũ trụ đang mở rộng, đang chuyển động ra xa nhau theo hình xoắn ốc. Nhờ đo được vận tốc di chuyển của các thiên hà cũng như các ngôi sao, các nhà khoa học dần phát hiện ra thời điểm hình thành vũ trụ từ vụ nổ lớn Big Bang. Ngày nay, việc tạo ra các kính thiên văn cỡ lớn giúp ích nhiều cho việc quan sát các hành tinh và những thiên hà ở xa Milky Way hơn.

Kết quả kỳ trước. Có hàng nghìn sao chổi đã được con người biết đến. Có thể kể tên một số sao chổi là: Hale - Bopp, Kohautek, McNaught. Trao giải 50.000 đồng cho bạn Nguyễn Đức Minh (143 Mai Hắc Đế).

Kỳ này. Em biết đài thiên văn lớn nhất thế giới được đặt tại quốc gia nào? Câu trả lời gửi về chuyên mục "Toán học - học mà chơi", Tòa soạn Báo Hànộimới, 44 Lê Thái Tổ, Hoàn Kiếm, Hà Nội.