Bản đồ bầu trời mới nối liền hai nửa Trái Đất

Hãy tưởng tượng bạn đi xem một trận bóng đá, nhưng chỉ được nhìn nửa sân. Nửa còn lại bị che kín. Bạn thấy bóng lăn ra khỏi tầm mắt, rồi một lúc sau lăn trở lại. Bạn có dám kể lại trận đấu đó không?

Suốt nhiều năm, các nhà thiên văn của một dự án bầu trời rất lớn đã ở đúng trong cảnh ấy. Kính của họ đặt ở Bắc bán cầu, tức nửa phía trên của Trái Đất. Đứng ở đó thì chỉ ngước lên được nửa bầu trời phía Bắc. Nửa bầu trời phía Nam gần như một trang giấy trắng.

Trang giấy trắng đó vừa được viết lên.

Chuyện gì đã xảy ra

Ngày 14 tháng 8 năm 2026, nhóm Sloan Digital Sky Survey V công bố một gói dữ liệu khổng lồ tên là Data Release 20, gọi tắt là DR20. Tin này do Carnegie Institution for Science đưa ra.

Trong gói đó có hơn 3 triệu quang phổ (spectra) mới của các ngôi sao và thiên hà. Quang phổ là dải cầu vồng tách ra từ ánh sáng của một vật. Lát nữa chúng ta sẽ nói kỹ hơn về nó, vì đây chính là thứ làm nên toàn bộ câu chuyện.

Điều mới nhất: lần đầu tiên dự án có quang phổ ánh sáng nhìn thấy được thu từ Nam bán cầu. Các quan sát này chụp bằng kính du Pont, đường kính gương 2,5 mét, đặt tại Đài quan sát Las Campanas ở Chile. Chúng được ghép với dữ liệu cập nhật từ kính Sloan Foundation, cũng 2,5 mét, đặt tại Đài quan sát Apache Point bên Mỹ. Hai đài ở hai nửa Trái Đất, ghép lại thành một bầu trời liền mạch.

Gói dữ liệu còn kèm 18 danh mục giá trị gia tăng (Value-Added Catalogs), là những bảng tra đã được sắp xếp sẵn cho người dùng dễ tìm. Kèm theo đó là một công cụ xem bản đồ khí phát sáng chạy ngay trên trình duyệt, tên LVMvis.

Bên trong kho dữ liệu này có gì? Khoảng 500.000 thiên thể riêng biệt nằm quanh các hố đen (black hole) siêu khối lượng, gom từ chừng 1,1 triệu quang phổ. Có hàng trăm nghìn nguồn phát tia X (X-ray) được nhận diện, nhờ dự án bắt tay với một khảo sát tia X toàn trời tên eROSITA. Và có cả vài loại sao hiếm mà giới thiên văn tìm đã lâu mới thấy: những ngôi sao nghèo kim loại giàu carbon (carbon-enhanced metal-poor star) đầu tiên được xác định trong Đám mây Magellan, hai thiên hà nhỏ bay quanh Ngân Hà mà chỉ nhìn rõ từ phía Nam. Cùng với đó là ngôi sao bị bóc vỏ khối lượng trung bình (intermediate-mass stripped star) đầu tiên, tức một ngôi sao đã bị lột mất lớp áo ngoài.

Bà Emily Griffith, người phát ngôn của nhóm, làm việc tại Đại học Colorado Boulder, nói rằng đây là kết quả của nhiều năm làm việc của một tập thể các nhà thiên văn khắp thế giới, và họ đang chờ xem cộng đồng sẽ tìm ra điều gì từ kho dữ liệu này.

Vì sao chuyện đó đáng chú ý

Bây giờ hãy quay lại với quang phổ.

Ánh sáng trắng đi qua một lăng kính sẽ tách ra thành cầu vồng. Nhưng cầu vồng của một ngôi sao không mượt. Nó có những vạch sáng và vạch tối nằm rải rác, giống mã vạch trên vỏ hộp sữa. Mỗi chất trong ngôi sao để lại đúng một bộ vạch riêng, không lẫn với chất khác.

Vậy nên các vạch đó là chữ. Đọc chúng, nhà thiên văn biết ngôi sao làm bằng chất gì, nóng đến đâu, đang tiến lại gần hay đang lùi xa. Không cần bay tới nơi. Chỉ cần hứng lấy ánh sáng của nó.

Ba triệu quang phổ là bao nhiêu? Giả sử bạn xem thật nhanh, mỗi giây một cái, không ăn, không ngủ, không chớp mắt. Bạn vẫn mất hơn 34 ngày liên tục. Gần trọn một kỳ nghỉ hè, chỉ để lướt qua một lượt.

Một triệu rưỡi ngôi sao là bao nhiêu? Xấp xỉ dân số một thành phố cỡ Đà Nẵng. Hãy hình dung mỗi người dân trong thành phố ấy là một ngôi sao, và người ta đã đọc được "mã vạch" của từng người một.

Còn hai tấm gương thu ánh sáng rộng 2,5 mét thì sao? Xà ngang khung thành bóng đá cao 2,44 mét. Nghĩa là mỗi tấm gương ấy còn cao hơn cả xà ngang, dựng đứng lên thì bạn không với tới.

Có một điều nữa rất hay. Dự án không chụp mỗi thiên thể đúng một lần rồi thôi. Với các hố đen siêu khối lượng, họ chụp đi chụp lại cùng một mục tiêu nhiều lần, cách nhau nhiều tháng, nhiều năm. Giống như bạn chụp ảnh một cái cây trước sân mỗi tháng, suốt vài năm liền. Một tấm ảnh chỉ cho bạn cái cây. Cả trăm tấm cho bạn thấy nó lớn lên.

Phần bản đồ khí cũng nở ra rất nhanh. Ở gói dữ liệu trước, nhóm mới chỉ có một ô xem thử. Lần này đã là 6 vùng, 169 ô, khoảng 300.000 quang phổ. Trong đó có những đám khí phát sáng nổi tiếng như tinh vân Rosette và tinh vân Orion, giờ được đo tỉ mỉ từng mảng chứ không phải chỉ chụp một tấm ảnh chung.

Còn bạn thì sao

Nếu được chọn đúng một góc trời để soi thật kỹ, bạn sẽ chọn góc nào? Và bạn mong tìm thấy gì ở đó?

Trước khi trả lời, bạn có thể tự làm một quang phổ ngay tại nhà. Lấy một chiếc đĩa CD cũ, nghiêng mặt bóng của nó dưới ánh đèn. Một dải cầu vồng sẽ hiện ra trên mặt đĩa.

Giờ mới là phần thú vị. Đưa đĩa lại gần một bóng đèn LED, nhìn kỹ dải cầu vồng. Rồi đưa sang một bóng đèn sợi đốt loại cũ, thứ đèn tròn sáng vàng và nóng. Nhìn lại lần nữa.

Hai dải cầu vồng đó không giống nhau.

Đúng chỗ khác nhau ấy chính là chỗ nhà thiên văn cắm mắt vào. Bạn vừa làm, ở quy mô một cái đĩa CD, đúng việc mà hai chiếc kính ở hai nửa Trái Đất đang làm với 1,5 triệu ngôi sao.

Lưu ý

Bài viết dựa trên tin khoa học đã công bố, viết lại cho bạn đọc nhỏ tuổi. Có chỗ nào con muốn tìm hiểu thêm thì rủ bố mẹ đọc cùng nhé.