Sóng điện từ. Ảnh Wikimedia common
Hành trình hơn một thế kỷ
Truyền dẫn vô tuyến đầu tiên của Guglielmo Marconi năm 1894 đã truyền ra ngoài không gian hơn 100 năm ở tốc độ ánh sáng. Chúng vượt qua Sao Thiên Lang (Sirius) năm 1903, Sao Chức Nữ (Vega) năm 1919 và Regulus “trái tim” Sư Tử vào năm 1971. Tín hiệu của nó đã vượt qua hơn 1000 ngôi sao. Bất cứ quỹ đạo nào của một trong những ngôi sao ấy, với bất cứ nơi nào có thể nhận tín hiệu tốt thì họ có thể phát hiện tín hiệu của Marconi và biết được rằng chúng ta đang ở đây.
Sóng vô tuyến có bước sóng dài nhất và chứa nguồn năng lượng thấp nhất trong số bất kì sóng điện từ nào. Trong khi ánh sáng nhìn thấy đo được chưa tới 1 inch thì sóng vô tuyến lại dao động từ 19cm - khoảng chiều dài của một chai nước tới những sóng có chiều dài như chiếc xe hơi, tàu và cả những ngọn núi, những sóng vô tuyến khổng lồ còn dài hơn cả đường kính hành tinh của chúng ta.
Năm 1888, Heinrich Hertz đã khám phá ra sóng vô tuyến, kể từ sau đó, trạm phát sóng thương mại đầu tiên được đặt tại Pittsburgh, Pennsylvania, vào 2-11-1920. Vào năm 1932, một khám phá lớn bởi Karl Jansky tại phòng thí nghiệm Bell tiết lộ rằng những vì sao và những thiên thể khác trong không gian đều phát ra sóng vô tuyến! Từ đó Thiên văn học Vô tuyến ra đời
Các đài thiên văn vô tuyến khổng lồ
Tuy nhiên, các nhà khoa học cần những ang-ten lớn để dò tìm tín hiệu yếu, có bước sóng dài của sóng vô tuyến từ không gian. Kính viễn vọng vô tuyến tại đô thị tự quản Arecibo có đường kính trải dài 305m tương đương với hơn 3 sân bóng. Sau 57 năm nhận tín hiệu thì nó đã chính thức nghỉ hưu vào năm 2020 vì bị phá hủy trầm trọng.
Các nhà khoa học có thể kết nối tín hiệu từ những ang-ten tách rời nhau để tập trung vào từng phần nhỏ của không gian xa xôi. Những tập hợp nhỏ các angten như thế hoạt động như một chiếc angten vô tuyến khổng lồ nhưng đơn lẻ. Tập hợp này ở New Mexico sử dụng 27 ang-ten parabol tạo thành chữ Y khổng lồ với mỗi nhánh có khả năng trải ra 13m. Các nhà khoa học thậm chí đã phủ sóng những kết nối ang-ten ra toàn cầu.
Một trong những phần lớn nhất trải dài từ quần đảo Hawaii tới tận đảo Virgin và hoạt động như một thấu kính Tele mạnh đến nỗi mà một quả bóng chày trên Mặt Trăng cũng sẽ hoàn toàn chi tiết trong trường quan sát của nó. Rất nhiều trong số những khám phá vĩ đại về thiên văn học đã được thực hiện bằng cách sử dụng sóng vô tuyến.
Đài thiên văn vô tuyến Arecibo. Credit: Arecibo Observatory
Thiên văn vô tuyến
Các Sao Xung (Pulsar), sự tồn tại của những đám mây plasma khổng lồ siêu nóng - một trong số những vật thể lớn nhất trong Vũ Trụ, và cũng như những Chuẩn Tinh (Quasar) - chẳng hạn như một thiên thể như vậy cách ta hơn 10 tỷ năm ánh sáng, chúng đều được phát hiện ra nhờ sóng vô tuyến. Các vật thể thiên văn có từ trường thường tạo ra sóng vô tuyến giống như Mặt Trời của chúng ta vậy. Thật vậy, Vệ tinh STEREO của NASA có thể theo dõi sóng vô tuyến của các vụ nổ từ vành nhật hoa. Cảm biến WAVE trên tàu không gian WIND ghi lại các sóng vô tuyến phát ra bởi tầng điện ly của hành tinh, chẳng hạn như vụ nổ từ sao Mộc có bước sóng khoảng 15 mét.
Sóng vô tuyến quanh ta
Sóng vô tuyến lấp đầy không gian xung quanh ta để mang tới giải trí, truyền thông và thông tin khoa học quan trọng. Chúng ta không thể nghe những sóng vô tuyến đó. Khi bạn điều chỉnh đài phát thanh của mình tới kênh ưa thích, đài thu sóng sẽ nhận được những sóng vô tuyến này và rung qua loa để tạo sóng âm thanh chúng ta nghe thấy. Chúng ta không thể chạm ngón chân của mình tới sóng vô tuyến vũ trụ, nhưng chắc chắn chúng ta đã khám phá nhiều về vũ điệu vũ trụ vĩ đại của vũ trụ bằng cách lắng nghe chúng.
Tham khảo
