Vài điều về kính thiên văn (Đặng Vũ Tuấn Sơn)

Trong nghiên cứu thiên văn học, hoạt động quan sát đóng một vai trò hết sức quan trọng. Hầu hết các quan sát bằng mắt thường đã được các nhà thiên văn cổ thực hiện từ hàng trăm, hàng nghìn năm trước để xác định các chu kì chuyển động biểu kiến của các thiên thể, dự đoán và xem xét các hiện tượng thiên văn, phân chia và xác định các chòm sao .v.v….
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Vài điều về kính thiên văn (Đặng Vũ Tuấn Sơn)Vài điều về kính thiên văn Trong nghiên cứu thiên văn học, hoạt động quan sát đóng một vai tròhết sức quan trọng. Hầu hết các quan sát bằng mắt thường đã được các nhàthiên văn cổ thực hiện từ hàng trăm, hàng nghìn năm trước để xác định cácchu kì chuyển động biểu kiến của các thiên thể, dự đoán và xem xét các hiệntượng thiên văn, phân chia và xác định các chòm sao .v.v…. 400 năm trở lại đây, các quan sát của loài người đã tiến xa hơn rấtnhiều nhờ sự xuất hiện của kính thiên văn. Việc quan sát và nghiên cứu cácngôi sao, các thiên hà ở rất xa, tìm hiểu cấu trúc của vũ trụ đòi hỏi sự có mặtcủa loại dụng cụ này. Kính thiên văn trên thế giới hiện nay có nhiều loại, từnhững chiếc kính thô sơ tự chế tạo đến những chiếc kính sản xuấ côngnghiệp dùng cho các quan sát nghiệp dư, và cả những kính thiên văn khổnglồ của các đài thiên văn lớn nhất thế giới hàng ngày không ngừng ghi lạinhững tín hiệu dù là nhỏ nhất của vũ trụ… Giới thiệu kính thiên văn - sự ra đời và phân loại kính. Chiếc kính thiên văn đầu tiên ra đời vào năm 1608 bởi một thợ kínhngười Hà Lan là Hans Lippershey khi ông phát hiện ra cách ghép 2 thấukính lại với nhau để tăng độ phóng đại của hình ảnh. Chiếc kính thiên vănđầu tiên đó sử dụng 2 thấu kính : một kính có tiêu cự dài đặt trước gọi là vậtkính, chiếc còn lại có tiêu cự ngắn hơn rất nhiều đặt phía sau sao cho tiêuđiểm 2 kính trùng nhau, chiếc kính thứ 2 này gọi là thị kính. Chiếc kínhthiên văn đầu tiên đó được gọi là kính thiên văn khúc xạ (refractortelescope). Tuy nhiên, người đầu tiên tìm ra ứng dụng cho chiếc kính lại làGalileo Galilei vào 1 năm sau đó. Năm 1609, Galilei dựa trên phát kiến củaLippershey đã tự chế tạo thành công chiếc kính thiên văn khúc xạ có độphóng đại là 30 lần, là một chiếu kính dài 120cm ới vật kính là một thấukính hội tụ có đường kính 5cm và thị kính là một thấu kính phân kì. Cáckính thiên văn khúc xạ như thế sau này được gọi là kính thiên văn kiểuGalilei (Galilean Telescope). Với chiếc kính tự chế này, hàng ngày Galileiquan sát các vết đen Mặt Trời, các chuyển động của Mặt Trăng và các hànhtinh. Qua những quan sát đó, Galilei đã khám phá ra 4 vệ tinh lớn nhất củaSao Mộc (mà ngày nay chúng ta gọi là 4 vệ tinh Galilei, chúng gồm:Ganimede, Calisto, Io và Europa), khám phá ra chu kì tự quay của Mặt Trờidựa trên chu kì xuất hiện của các vết đen. Ngày nay các kính thiên văn khúcxạ thường có thị kính và vật kính đều là các thấu kính hội tụ do sự cải tiếncủa Johanne Kepler, do đó loại kính khúc xạ này gọi là kính thiên văn kiểuKepler (Keplerian Telescope). (Hình trên: Kính thiên văn kiểu Galilei) Trong những năm 1668-1670, chiếc kính thiên văn phản xạ(reflector telescope) đầu tiên đã được chế tạo thành công. Người đã phátminh ra nó là Isaac Newton. Khác với kính thiên văn khúc xạ, kính thiên vănphản xạ hội tụ ánh sáng bằng phương pháp phản xạ. Vật kính của kính thiênvăn phản xạ là một gương cầu lõm hội tụ ánh sáng tại tiêu điểm của gương.Một gương phẳng hay lăng kính được đặt trước vật kính để thu chùm sánghội tu và đổi chiều dẫn nó đến thị kính là một thấu kính hội tụ tiêu cự nhỏ.Kính thiên văn phản xạ như vậy cho ra hình ảnh có độ phân giải cao hơn khánhiểu so với kính thiên văn khúc xạ. Các kính thiên văn phản xạ và khúc xạ nói trên được gọi chung làkính thiên văn quang học, do nó có tác dụng thu nhận thông tin ở dải sóngquang học (ánh sáng nhìn thấy). Tuy nhiên, bức xạ điện từ từ các ngôi saohay thiên hà ở càng xa thì khi đến với Trái Đất, bước sóng của chúng càngdãn dài ra (hiệu ứng Doppler). Do đó ánh sáng từ các ngôi sao đến vớichúng ta không mang lại những hình ảnh hoàn toàn trung thực về ngôi saođó, thậm chí rất nhiều ngôi sao, thiên hà mà ánh sáng của chúng không thểđến được với chúng ta do trên đường đi, bước sóng của chúng đã dài ra trởthành các sóng hồng ngoại hay các sóng vô tuyến. Để thu được những thôngtin chính xác nhất có thể, các kính thiên văn hồng ngoại và vô tuyến ra đờiđể thu các bước sóng thích hợp nói trên và phân tích chúng trên các máy đoquang phổ, từ đó xác định khối lượng, thành phần và các tính chất khác củangôi sao. Hiện nay kính thiên văn hồng ngoại không được sử dụng phổ biếnnhư kính thiên văn vô tuyến do kính thiên văn vô tuyến thu được ác bướcsóng ở nhiều dải hơn, cả dải vô tuyến và dải hồng ngoại , quang học. Kính thiên văn vô tuyến (Radio Telescope) có cấu tạo có phần giốngvới kính thiên văn phản xạ quang học. Thay bằng vật kính như các kínhthiên văn quang học, kính thiên văn vô tuyến có bộ phận chính là một ăngten có dạng một gương parabol kim loại. gương parabol này có nhiệm vụ thunhận các tín hiệu điện từ thu nhận được từ ngôi sao đang được quan sát vàchuyển các tín hiệu đó về các bộ phận phân tích. Để làm tăng thêm độ phân giải cho các kính thiên văn phản xạ và kínhthiên văn ...