Vì sao kính thiên văn có thể chụp được hố đen vũ trụ cách Trái Đất 55 triệu năm ánh sáng?

Ngày 10/4, một nhóm nghiên cứu gồm hơn 200 nhà thiên văn từ nhiều quốc gia trên thế giới đã công bố hình ảnh trực tiếp đầu tiên về một lỗ đen nằm cách Trái Đất khoảng 55 triệu năm ánh sáng. Nó ở trung tâm của thiên hà M87. Nhiều người thắc mắc tại sao kính thiên văn có thể quan sát được vật thế cách cả hàng chục năm ánh sáng như vậy.

Lần đầu tiên được sử dụng để quan sát bầu trời vào năm 1609 bởi Galileo Galilei, kính thiên văn là một công cụ không thể thiếu đối với nghiên cứu thiên văn. Ngày nay, sau 4 thế kỷ, kính thiên văn đã có nhiều bước tiến lớn. Mặc dù ban đầu, nó chỉ đơn giản là hệ thống quang học phóng đại hình ảnh lên để nhìn rõ hơn, nhưng điều đó sẽ khó đáp ứng được việc quan sát những đối tượng ở quá xa hoặc quá mờ trong vũ trụ.

Để giải quyết việc đó, song song với việc sử dụng các kính thiên văn quang học lớn và được thiết kế hoàn hảo hơn nhiều lần những kính thô sơ trước đây, các nhà thiên văn học còn sử dụng tới những kính thiên văn có tác dụng thu nhận các bước sóng khác.

Đó là những kính thiên văn vô tuyến, kính thiên văn hồng ngoại, tia X. ... Vì các vật thể nóng trong vũ trụ (chẳng hạn như các ngôi sao) đều phát ra bức xạ điện từ ở mọi bước sóng - mà ánh sáng biểu kiến là một phần trong đó, nên việc thu được nhiều bước sóng khác nhau mang lại thông tin đầy đủ hơn về những đối tượng được quan sát.

Chẳng hạn, một thiên hà ở cách xa chúng ta, ánh sáng ở dải sóng biểu kiến của nó khi tới với chúng ta sẽ chỉ còn rất mờ nhạt, nhưng đồng thời nó vẫn có thể được quan sát ở dải sóng vô tuyến.

Trong dự án quan sát lỗ đen mà kết quả vừa được công bố, các nhà khoa học đã sử dụng các kính thiên văn vô tuyến để thu bước sóng vô tuyến như vậy. Đặc biệt hơn, họ đã kết hợp dữ liệu của nhiều kính cùng lúc để cho hình ảnh rõ nét nhất.

Điều này gần giống với việc sử dụng nhiều ống kính máy ảnh để chụp cùng một cảnh trong thời gian dài và kết hợp tất cả lại với nhau để tạo ra một hình ảnh sắc nét và chi tiết nhất có thể. Điểm khác ở đây là khả năng quan sát của mỗi kính thiên văn trong dự án này mạnh hơn nhiều lần khả năng của những máy ảnh hiện đại nhất ngày nay.

Sau khi kết hợp dữ liệu vô tuyến, các nhà khoa học mới tạo ra được hình ảnh về lỗ đen ở trung tâm của thiên hà M87 mà họ vừa công bố.