Camera kỹ thuật số lớn nhất thế giới: Nặng 3 tấn, to ngang một chiếc ô tô, là 'bước ngoặt' của lĩnh vực thiên văn học

Được đặt trong Đài thiên văn Vera C. Rubin - nằm trên đỉnh ngọn núi Cerro Pachón (Chile) cao 2.682m - một chiếc kính viễn vọng mới đang sắp được hoàn thành.  

Camera của kính viễn vọng này sở hữu độ phân giải 3.200 megapixel, gần bằng số pixel của 300 chiếc điện thoại di động. Mỗi bức ảnh chụp được sẽ bao phủ một vùng bầu trời rộng bằng 40 lần trăng tròn.

Sở hữu kích thước ngang bằng một chiếc ô tô, đây là camera kỹ thuật số lớn nhất từng được chế tạo trong lịch sử của nhân loại. Tổng trọng lượng của camera là khoảng 3 tấn, tương đương một nửa trọng lượng của một con voi rừng châu Phi đực.

Cứ 3 đêm, kính viễn vọng sẽ chụp ảnh toàn bộ bầu trời có thể nhìn thấy, tạo ra hàng nghìn bức ảnh cho phép các nhà thiên văn học theo dõi bất kỳ thứ gì chuyển động hoặc thay đổi độ sáng. Dự kiến bằng cách này, đài Vera Rubin sẽ khám phá ra khoảng 17 tỷ ngôi sao và 20 tỷ thiên hà mà con người chưa từng thấy trước đây.

Bên trong kính thiên văn là máy ảnh lớn nhất thế giới, nó cần được giữ ở nhiệt độ cực lạnh (khoảng -100°C) để hoạt động bình thường. Ảnh: NSF 

Nhà thiên văn học Clare Higgs của đài quan sát cho biết: “Có rất nhiều điều mà Rubin sẽ làm được. Chúng tôi đang khám phá bầu trời theo cách chưa từng làm trước đây, giúp chúng tôi có khả năng trả lời những câu hỏi mà chúng tôi thậm chí chưa nghĩ tới”.

Kính viễn vọng sẽ khảo sát bầu trời đêm trong đúng một thập kỷ, chụp 1.000 bức ảnh mỗi đêm. 

Chuẩn bị khởi động

Tổng cộng có 420 người và 28 quốc gia tham gia vào quá trình xây dựng, bắt đầu vào năm 2015. Kính viễn vọng được đặt theo tên của nhà thiên văn học tiên phong người Mỹ Vera Rubin, người đã qua đời vào năm 2016.

Bà là người đầu tiên xác nhận sự tồn tại của vật chất tối - chất khó nắm bắt tạo nên phần lớn vật chất trong vũ trụ, nhưng chưa bao giờ được quan sát trực tiếp.

Mặc dù Rubin là đài quan sát quốc gia của Mỹ, nó lại nằm ở dãy Andes của Chile cùng với nhiều kính viễn vọng khác. 

"Đối với kính viễn vọng quang học, bạn cần một địa điểm cao, tối và khô", Higgs nói, nhấn mạnh các vấn đề về ô nhiễm ánh sáng và độ ẩm không khí, làm giảm độ nhạy của thiết bị. 

"Chất lượng bầu trời đêm ở Chile rất đặc biệt, đó là lý do tại sao có rất nhiều kính viễn vọng ở đây", bà nói thêm.

Đài quan sát đang trong các giai đoạn lắp ráp cuối cùng và sẽ được hoàn thành vào năm 2025. Ảnh: CNN 

Hiện đang trong giai đoạn xây dựng cuối cùng, kính viễn vọng dự kiến sẽ khởi động vào năm 2025. 

Chuyên gia Higgs cho hay: "Chúng tôi dự kiến sẽ có những tiến triển vào mùa xuân năm tới - kết hợp và căn chỉnh mọi thứ, đảm bảo rằng tất cả các hệ thống, từ đỉnh núi cho đến đường ống dữ liệu, đều hoạt động như mong đợi và tối ưu hóa tốt nhất có thể”.

“10 triệu cảnh báo mỗi đêm”

Nhiệm vụ chính của Rubin được gọi là LSST (Khảo sát Di sản Không gian và Thời gian) trong 10 năm.

Chiếc máy ảnh khổng lồ này sẽ có thể chụp một bức ảnh sau mỗi 30 giây, tạo ra 20 terabyte dữ liệu sau mỗi 24 giờ. Sau khi hoàn thành, cuộc khảo sát sẽ tạo ra hơn 60 triệu gigabyte dữ liệu thô.

Tuy nhiên, nó chỉ mất 60 giây để truyền mỗi bức ảnh từ Chile đến cơ sở nghiên cứu ở California (Mỹ), nơi AI và các thuật toán sẽ phân tích trước, tìm kiếm bất kỳ thay đổi hoặc vật thể chuyển động nào và tạo cảnh báo nếu phát hiện thấy điều gì đó.

“Chúng tôi dự đoán sẽ có khoảng 10 triệu cảnh báo mỗi đêm từ kính viễn vọng”, Higgs tiết lộ. “Cảnh báo bao gồm bất cứ thứ gì thay đổi trên bầu trời và bao gồm nhiều trường hợp khoa học, như các vật thể trong hệ Mặt Trời, tiểu hành tinh và siêu tân tinh. Chúng tôi dự đoán sẽ có hàng triệu ngôi sao tồn tại trong hệ Mặt Trời và hàng tỷ thiên hà, đó là lý do tại sao công nghệ máy học thực sự cần thiết”. 

Góc nhìn này của đài quan sát cho thấy mái vòm kín ở bên phải và tòa nhà hỗ trợ ở bên trái. Ảnh: CNN 

Dữ liệu sẽ được công bố cho một nhóm các nhà thiên văn học chọn lọc hàng năm, và sau 2 năm nữa, mỗi bộ dữ liệu sẽ được công khai để cộng đồng khoa học toàn cầu nghiên cứu, theo bà Higgs.

Cộng đồng thiên văn học đang rất hào hứng về Đài quan sát Vera Rubin, giáo sư vật lý và lịch sử khoa học David Kaiser tại Viện Công nghệ Massachusetts cho biết. Theo Kaiser, kính viễn vọng này sẽ giúp làm sáng tỏ những câu hỏi lâu nay về vật chất tối và năng lượng tối - hai trong số những khái niệm bí ẩn nhất của vũ trụ.

Priyamvada Natarajan, giáo sư thiên văn học và vật lý tại Đại học Yale, dự đoán Đài quan sát Rubin sẽ phá vỡ nhiều kỷ lục và nói rằng toàn bộ cộng đồng thiên văn học đang chờ đợi những dữ liệu đầu tiên.

Theo CNN