Hình ảnh bầu trời đêm từ Đài quan sát Vera C. Rubin. Ảnh: NSF

Một cảm xúc kỳ lạ ùa đến nơi những người tham dự cuộc họp báo hôm thứ Hai (23/6) khi những chấm trắng mờ nhòe lướt qua màn hình máy tính. Những chấm trắng ấy là các tiểu hành tinh vừa được phát hiện, được trình chiếu trong một đoạn phim công bố hình ảnh đầu tiên đầy mong đợi của Đài quan sát Vera C. Rubin. Cảm giác lúc ấy giống như đang chứng kiến điều gì đó cực kỳ trọng đại — và có hai lý do khiến khoảnh khắc ấy đặc biệt đến vậy.

Các chấm màu xanh thể hiện các tiểu hành tinh mà Đài quan sát Vera C. Rubin chụp được. Ảnh: NSF

Thứ nhất, chỉ trong vài đêm thu thập dữ liệu, nhóm nghiên cứu tại Đài quan sát Rubin đã phát hiện ra 2.104 tiểu hành tinh chưa từng được biết đến trong Hệ Mặt Trời của chúng ta — trong đó có 7 tiểu hành tinh được xếp loại là vật thể gần Trái Đất (near-Earth objects – NEO). (Đừng lo, không có tiểu hành tinh nào được dự đoán sẽ va chạm với hành tinh của chúng ta). Để so sánh, chúng ta biết hiện có khoảng 1 triệu tiểu hành tinh trong “khu phố vũ trụ” của mình; và trong vài năm tới, Rubin có thể nâng con số này lên tới 5 triệu.

“Đây là con số gấp 5 lần tổng số tiểu hành tinh mà giới thiên văn toàn cầu phát hiện trong suốt 200 năm qua, kể từ khi tiểu hành tinh đầu tiên được tìm ra,” Željko Ivezić, Phó Giám đốc Chương trình Khảo sát Di sản Không gian và Thời gian (LSST) của Rubin, phát biểu tại buổi họp báo. “Chúng tôi có thể vượt qua hai thế kỷ nỗ lực chỉ trong vài năm.”

Chỉ riêng điều này đã là điều đáng kinh ngạc — một màn chào sân ấn tượng — nhưng còn một điều thứ hai khiến dữ liệu tiểu hành tinh của Rubin trở nên đáng chú ý hơn nữa:

Chúng có thể được chuyển thành phim.

Hollywood chào đón các tiểu hành tinh

Một chút thông tin bối cảnh: Đài quan sát Rubin là “con mắt mặt đất” mới tuyệt vời của nhân loại hướng về vũ trụ, tọa lạc tại đỉnh El Peñón thuộc dãy Cerro Pachón ở Chile. Rubin có khả năng chụp được những vùng trời rộng lớn nhờ sử dụng chiếc máy ảnh kỹ thuật số lớn nhất thế giới — và khi nói “lớn”, nghĩa là rất lớn.

Đài quan sát Vera C. Rubin

Một trong những bức ảnh đầu tiên mà Rubin công bố có đầy các thiên hà mờ ảo, phát sáng với đủ hình dạng và kích thước. Thật khó không mơ mộng khi nhìn vào những thiên hà xoắn ốc màu tím nhạt — những “vũ trụ” khác tương đương với Dải Ngân hà của chúng ta.

Tuy nhiên, phần ảnh bạn thấy chỉ là 2% của toàn bộ khung hình Rubin.

Kế hoạch là Rubin sẽ chụp các khung ảnh khổng lồ, độ phân giải cao của bầu trời phía Nam mỗi ba đêm, trong ít nhất 10 năm tới. Có thể xem Rubin là thiết bị chụp ảnh vũ trụ cực kỳ nhanh, hiệu quả và toàn diện — lý tưởng cho việc phát hiện các chi tiết nhỏ đang di chuyển quanh Trái Đất: các tiểu hành tinh.

“Chúng tôi làm phim bầu trời đêm để quan sát hai điều: các vật thể chuyển động và các vật thể thay đổi độ sáng,” Ivezić giải thích. “Vật thể chuyển động có hai loại: các ngôi sao trong Dải Ngân hà (di chuyển chậm) và các tiểu hành tinh (di chuyển nhanh hơn nhiều).”

Nhìn cận cảnh một phần nhỏ của hình ảnh Rubin, Ivezić chỉ ra rằng có những vật thể “phá rối” (photobombers) không thể nhìn thấy bằng mắt thường — chính là các vệt tiểu hành tinh mà phần mềm của Rubin đã loại bỏ để người xem có thể chiêm ngưỡng trọn vẹn các thiên hà xoắn ốc. Tuy nhiên, việc phần mềm có thể loại bỏ các tiểu hành tinh cũng đồng nghĩa với việc chúng có thể được tách biệt và theo dõi riêng biệt — điều không phải lúc nào cũng dễ dàng với các vật thể nhỏ, di chuyển nhanh như tiểu hành tinh.

Trên thực tế, việc ghi lại hình ảnh một tiểu hành tinh là cực kỳ khó khăn.

“Tiểu hành tinh có thể biến mất chỉ sau một bức ảnh,” Ivezić nói, cho rằng khả năng chụp hình các vật thể nhỏ quay quanh Mặt Trời của Rubin là “chưa từng có tiền lệ”.

Trong hình ảnh mà Ivezić trình chiếu để thể hiện khả năng theo dõi tiểu hành tinh của Rubin, các vệt tiểu hành tinh có màu sắc khác nhau vì mỗi màu đại diện cho một lần phơi sáng trong quá trình tạo nên ảnh cuối cùng. Có thể tưởng tượng như các bức ảnh được ghép lại để tạo ra đường đi của tiểu hành tinh. Và nếu ghép nhiều bộ dữ liệu như vậy, bạn có thể thấy được chuyển động của tiểu hành tinh tương phản với nền sao và thiên hà tĩnh — giống như một bộ phim.

Điều này không chỉ hữu ích cho nghiên cứu mà còn đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong phòng vệ hành tinh — một nỗ lực nhằm bảo vệ Trái Đất khỏi va chạm từ các vật thể vũ trụ.

Một công cụ mới để bảo vệ Trái Đất

Trong vài năm qua, các nhà khoa học ngày càng quan tâm đến câu hỏi: chúng ta sẽ làm gì nếu một tiểu hành tinh thực sự đang lao về Trái Đất?

Sứ mệnh Thử nghiệm Chuyển hướng Tiểu hành tinh Kép (DART) của NASA — khi một phương tiện vũ trụ cảm tử được điều hướng để đâm vào một tiểu hành tinh nhằm thay đổi quỹ đạo của nó — chính là ví dụ đưa khái niệm phòng vệ hành tinh đến gần hơn với công chúng. Và không thể không nhắc đến sự hoang mang gần đây xoay quanh tiểu hành tinh 2024 YR4, khi có lúc nó được dự đoán có khả năng đâm vào Trái Đất trước khi rủi ro đó giảm xuống bằng không.

Vào tháng Năm, Quốc hội Mỹ cũng đã tổ chức một phiên điều trần về an toàn tiểu hành tinh, trong đó các nghị sĩ bày tỏ lo ngại rằng phòng vệ hành tinh có thể bị ảnh hưởng bởi các đợt cắt giảm ngân sách khoa học sâu rộng của Tổng thống Trump.

Tất cả những điều này cho thấy, một thiết bị phát hiện tiểu hành tinh hiện đại như Rubin chắc chắn sẽ được giới khoa học hoan nghênh.

Chiếc bánh donut màu xanh mô phỏng tất cả các tiểu hành tinh mà Đài quan sát Vera C. Rubin dự kiến chụp được trong hai hoặc ba năm tới, dự kiến lên tới hàng triệu tiểu hành tinh. Ảnh: NSF

Để thể hiện tiềm năng cuối cùng của Rubin trong hành trình khám phá tiểu hành tinh, Ivezić đã trình chiếu một mô phỏng về toàn bộ các tiểu hành tinh dự kiến quay quanh Mặt Trời — và cảnh báo rằng chúng ta vẫn chỉ mới ở bước khởi đầu.

“Chiếc bánh donut màu xanh này là mô phỏng của tất cả các tiểu hành tinh mà chúng tôi dự đoán có ở đó,” ông nói. “Tất cả những phát hiện mới này đều nằm trong một lát cắt hẹp của chiếc bánh donut khổng lồ đó. Trong hai hoặc ba năm tới, sau khi chúng tôi bắt đầu chương trình LSST vào cuối năm nay, chúng tôi sẽ quét qua toàn bộ và phát hiện ra hàng triệu tiểu hành tinh.”