Kính viễn vọng vô tuyến lớn nhất thế giới bắt đầu được xây dựng, tổng kinh phí 2 tỷ Euro

Theo các báo cáo mới nhất, kính viễn vọng vô tuyến lớn nhất thế giới đã chính thức bước vào giai đoạn xây dựng ở Úc. Được gọi là Square Kilometer Array (SKA), cái tên của nó phản ánh mục tiêu ban đầu của các nhà khoa học là tạo ra một bề mặt thu thập sóng vô tuyến lên đến quy mô km vuông. Tuy nhiên, SKA trên thực tế sẽ có diện tích thu gom tín hiệu là nửa km2.

Về cơ bản, hệ thống kính viễn vọng liên lục địa này sẽ là sự kết hợp của gần 200 đĩa ăng-ten cỡ lớn được đặt ở sa mạc Karoo của Nam Phi và cụm hơn 130.000 ăng-ten hình cây thông Noel được đặt sâu trong một khu vực hẻo lánh của Tây Úc. Hệ thống đĩa ăng-ten theo kiểu truyền thống sẽ hoạt động với các tín hiệu vô tuyến ở tần số từ 350 megahertz đến 14 gigahertz, còn các "cây thông" ăng-ten sắp được xây dựng sẽ nhạy với tín hiệu vô tuyến tần số thấp, từ 50 - 350 megahertz.

Bản vẽ hệ thống SKA ở Nam Phi (trái) và ở Úc (phải)

Được ví như là "Con mắt khổng lồ của thế giới", SKA là kính viễn vọng vô tuyến khẩu độ tổng hợp lớn nhất thế giới do một liên doanh đa quốc gia chế tạo và vận hành liên lục địa. Mục đích của nó là phát hiện nguồn gốc của vũ trụ, nghiên cứu sự tiến hóa của các thiên hà, tìm hiểu cấu trúc của vũ trụ và các tính chất của vật chất tối và năng lượng tối. Người ta ước tính rằng tổng ngân sách xây dựng cuối cùng của dự án sẽ lên tới 2 tỷ euro, và chi phí hiện đã chi là gần 500 triệu euro. SKA sẽ hoàn thành và dự kiến đi vào hoạt động vào cuối thập kỷ này.

Các kính viễn vọng vô tuyến cần tránh xa mọi sự ảnh hưởng của sóng vô tuyến nhân tạo để có thể tập trung vào các bước sóng dài từ không gian sâu. Đó là lý do tại sao các phần của SKA phải được đặt ở nơi heo hút như vậy.

Tất nhiên, việc xây dựng những công cụ khoa học khổng lồ ở những nơi hoang dã không phải là chuyện dễ dàng. Ở Úc, những con kiến có thể làm tổ trong các bảng mạch điện tử và lũ mối thích xây tổ cao xung quanh các ăng-ten của kính viễn vọng. Những con kanguru thỉnh thoảng cũng đá vào các công cụ nhân tạo mà chúng nhìn thấy, còn những con thằn lằn khổng lồ cũng thích đi vòng quanh các đĩa radio như thể chúng là chủ sở hữu.

Một hình ảnh tổng hợp để so sánh các đĩa ăng-ten SKA đã lên kế hoạch (bên trái) và các đĩa của dự án MeerKAT đã hoàn thành (bên phải) ở Nam Phi.

Tại Nam Phi, dự án tiền thân của SKA mang tên MeerKAT đã được xây dựng. MeerKAT đã chụp được hình ảnh tuyệt đẹp về cái gọi là 'sợi dây vũ trụ' ở trung tâm thiên hà. Nhưng bây giờ, khi các phần cốt lõi của SKA mới được xây dựng, các kết quả thu được hứa hẹn sẽ còn ấn tượng hơn nhiều lần.

Bởi các hệ thống kính viễn vọng lớn hơn thường mang lại thông tin với độ chi tiết tốt hơn, và đó cũng là lý do mà các nhà khoa học đang tỏ ra phấn khích xung quanh dự án kính viễn vọng vô tuyến lớn nhất thế giới này.

Danny Price, nhà nghiên cứu cấp cao tại Viện Thiên văn vô tuyến Curtin, cho biết: “Để miêu tả độ nhạy của SKA, bạn có thể tưởng tượng chúng có thể phát hiện tín hiệu điện thoại di động trong túi của một phi hành gia trên sao Hỏa, nơi cách đây 225 triệu km”.

Nói theo một cách khác, nếu như có một hành tinh xoay quanh một ngôi sao cách trái đất mấy chục năm ánh sáng. Trên hành tinh đó có một sân bay, trên sân bay có một radar, thì hệ thống SKA có thể phát hiện ra radar này.

Minh họa hệ thống ăng-ten hình cây thông sẽ được xây dựng ở Tây Úc.

Dữ liệu hiện tại cho thấy độ nhạy của SKA có thể gấp 8 lần so với các kính viễn vọng tương tự hiện có, trong khi tốc độ quét bầu trời của nó nhanh hơn 135 lần so với các kính viễn vọng tương tự.

SKA sẽ quan sát các vật thể nhỏ gọn có khối lượng lớn như sao xung và lỗ đen, để giúp hiểu rõ hơn về sóng hấp dẫn, cũng như kỷ nguyên tái ion hóa, thời kỳ khi các thiên hà và ngôi sao đầu tiên xuất hiện cũng như những tỷ năm đầu tiên của vũ trụ.

Trong khi đó, kính viễn vọng không gian James Webb cũng đang quan sát một số ánh sáng được tạo ra sớm nhất trong vũ trụ. Nhưng nó quan sát ở các bước sóng hồng ngoại và cận hồng ngoại, thay vì ở các bước sóng vô tuyến dài hơn như của SKA.

Kết hợp các đài quan sát tiên tiến này với các sứ mệnh không gian mới được thiết lập, chúng ta sẽ có thể hiểu rõ hơn về vũ trụ kỳ bí xung quanh mình và hứa hẹn sẽ có nhiều phát kiến mới trong lĩnh vực vật lý thiên văn vào những năm tới.

Tham khảo Gizmodo, AFP