Các nhà thiên văn học đã tìm ra cách sử dụng lực hấp dẫn của các thiên hà xa xôi để bẻ cong ánh sáng và phóng đại hình ảnh, tạo thành các kính viễn vọng khổng lồ nhìn sâu vào vũ trụ hơn bao giờ hết.
Hơn 400 năm trước, Galileo đã biến một chiếc kính gián điệp nguyên thủy hướng lên bầu trời và chỉ trong vài đêm, tôi đã biết nhiều hơn về thiên đàng vô hình so với tất cả các nhà khoa học và triết gia trước ông, cộng lại.
Kể từ đó, các nhà thiên văn học đã được hướng dẫn bởi một mệnh lệnh đơn giản: Làm kính thiên văn lớn hơn. Khi thế kỷ 21 mở ra, sức mạnh của quang học đã tăng gấp triệu lần. Kính thiên văn phủ lên những ngọn núi cao nhất, trải dài trên các sa mạc, lấp đầy thung lũng và thậm chí bay trong không gian. Những người khổng lồ hiện đại này cung cấp tầm nhìn rõ ràng về các ngôi sao và thiên hà hàng tỷ năm ánh sáng xa hơn bất cứ thứ gì Galileo từng thấy, mỗi bước đột phá về kích thước mang đến sự hiểu biết mới và sâu sắc hơn về vũ trụ.
Nó làm cho bạn tự hỏi, một kính thiên văn có thể lớn như thế nào?
Bạn có tin, lớn hơn cả một thiên hà không? Trong cuộc họp tháng 1 năm 2014 của Hiệp hội Thiên văn học Hoa Kỳ, các nhà nghiên cứu đã tiết lộ một mảng trời được nhìn qua một thấu kính rộng hơn 500.000 năm ánh sáng.
Ống kính của người Hồi giáo thực sự là một cụm thiên hà khổng lồ được gọi là Abell 2744. Theo dự đoán của Einstein Thuyết Thuyết tương đối rộng, khối lượng của cụm sao làm cong không gian xung quanh nó. Ánh sáng sao đi qua bị uốn cong và phóng đại, giống như một ống kính thông thường ngoại trừ ở quy mô lớn hơn rất nhiều.
Gần đây, Kính thiên văn vũ trụ Hubble, cùng với Kính viễn vọng không gian Spitzer và Đài quan sát tia X Chandra, đã xem qua thấu kính hấp dẫn này như một phần của chương trình có tên là Front Frontier Field.
Lĩnh vực Front Frontier là một thử nghiệm để khám phá một tỷ năm đầu tiên của lịch sử Vũ trụ, ông cho biết Núi Matt từ Viện Khoa học Kính viễn vọng Không gian ở Baltimore, Maryland. Câu hỏi đặt ra là, chúng ta có thể sử dụng chất lượng hình ảnh tinh tế của Hubble và lý thuyết tương đối tổng quát của Einstein để tìm kiếm các thiên hà đầu tiên không?
Câu trả lời có vẻ là có. Có. Tại cuộc họp AAS, một nhóm quốc tế do các nhà thiên văn học đến từ Viện nghiên cứu Astruto de Astrofísica de Canarias và Đại học La Laguna đã thảo luận về các quan sát của Hubble và Spitzer về cụm Abell 2744. Trong số các kết quả là việc phát hiện ra một trong những thiên hà xa xôi nhất từng thấy, một hệ sao nhỏ hơn 30 lần nhưng hoạt động mạnh hơn 10 lần so với Dải Ngân hà của chúng ta. Bùng nổ với những ngôi sao mới sinh, lò lửa đang mang đến cho các nhà thiên văn cái nhìn hiếm hoi về một thiên hà được sinh ra không lâu sau chính Vụ nổ lớn.
Nhìn chung, sự phơi nhiễm Hubble của Abell2744 cho thấy gần 3.000 thiên hà xa xôi được phóng đại lớn gấp 10 đến 20 lần so với bình thường. Nếu không có sự gia tăng của thấu kính hấp dẫn, gần như tất cả các thiên hà nền đó sẽ trở nên vô hình.
Abell 2744 chỉ là khởi đầu. Frontier Field đang nhắm mục tiêu sáu cụm thiên hà dưới dạng thấu kính hấp dẫn. Cùng nhau, chúng tạo thành một loạt các kính viễn vọng hùng mạnh có khả năng thăm dò thiên đàng hơn bao giờ hết.