Sóng điện từ. Ảnh Wikimedia common

Một ngôi sao phát nổ trong một vụ nổ siêu tân tinh, nó giải phóng ra các tia X (X-rays) băng qua thiên hà để kể về câu chuyện của nó. X-quang bảo bác sĩ nha khoa cái răng nào để chữa và một bác sĩ phẫu thuật phần xương nào cần phải bó.

Vào năm 1895 Wihelm Roentgen đã khám phá ra rằng bắn một chùm tia X qua cánh tay và bàn tay tạo ra hình ảnh kì lạ, nhưng đó lại chính là hình ảnh chi tiết của xương bên trong.

Tia X là tia sáng mang nguồn năng lượng cao với bước sóng trong khoảng giữa 3 và 0,03 nanomet. Nó nhỏ vậy nên một vài Tia X không lớn hơn nhiều nguyên tử đơn lẻ. Trong phòng thí nghiệm, các nhà khoa học bắn tia X ở các chất không rõ để tìm hiểu xem chúng chứa các nguyên tố nào và để giải mã cấu trúc nguyên tử của chúng, đây là cách các nhà khoa học làm sáng tỏ các phần tử phức tạp như penicillin và DNA.

Các nhà khoa học cũng có thể dò tìm tia X được phát ra từ những vật thể nóng và năng lượng vô cùng trong Vũ Trụ. Các robot của NASA đã ghi lại tia X để xác định các dấu hiệu phổ của các nguyên tố, chẳng hạn như kẽm và niken, trong đá ở Sao Hỏa.

Tia X cũng có khả năng tiết lộ nhiệt độ của một vật thể vì nhiệt độ xác định được bước sóng của bức xạ của nó. Vật thể càng nóng thì càng có bước sóng ngắn. Tia X tới từ những thiên thể có thiệt độ lên tới hàng triệu độ C điển hình là các Sao xung, Hố đen, những vu nổ siêu tân tinh hay dòng plasma trong vành nhật hoa.

Mặt Trời của chúng ta có nhiệt độ bề mặt trong khoảng 6.000 độ C và phát xạ hầu hết nguồn năng lượng của nó dưới dạng các bước sóng nhìn thấy được. Nhưng thật dễ để nghiên cứu các nguồn năng lượng khổng lồ trong dòng plasma của nhật hoa bằng cách quan sát tia X giống như bức ảnh từ về tinh Hinode, một hợp tác chung giữa Nhật Bản và NASA.

Vệ tinh SOHO của NASA đã ghi lại những hình ảnh tia X của Mặt Trời, nó cho phép các nhà khoa học nhìn và ghi lại các nguồn năng lượng này từ nhật hoa.

Đài quan sát tia X Chandra của NASA phát hiện tia X được tạo ra bởi các vật thể lan truyền qua không gian như vụ nổ siêu tân tinh đã xảy ra cách Trái đất khoảng 10.000 năm ánh sáng. Màu sắc trong khí và bụi tương ứng với mức năng lượng khác nhau của tia X được tạo ra bởi vụ nổ. Tia X ở các bước sóng khác cung cấp nguồn thông tin về thành phần, nhiệt độ, mật độ hay từ trường của vật thể.

Đôi mắt của con người có lẽ không thể nhìn thấy tia X nhưng từ vũ trụ rộng lớn tới những phạm vi của nguyên tử, tia X cung cấp nhiều thông tin cho khám phá khoa học.

Tham khảo

1. NASA youtube: Tour of the EMS 07 - X-Rays


Bài viết xem nhiều