Liệu chúng ta có thể chọn ra bảy thiên thể kỳ vĩ nhất, có thể quan sát bằng mắt thường hoặc kính thiên văn nhỏ?

“Bảy kỳ quan thế giới cổ đại” là danh sách được biết đến sớm nhất về những công trình kỳ diệu nhất của thời cổ đại, dựa trên các sách hướng dẫn phổ biến với du khách Hy Lạp và chỉ bao gồm các công trình nằm quanh khu vực Địa Trung Hải và Lưỡng Hà. Danh sách này lần đầu tiên được thiết lập trong ấn phẩm Octo Mundi Miracula năm 1572, bao gồm: Đại kim tự tháp Giza, Tượng thần mặt trời ở Rhodes, Hải đăng Alexandria, Lăng mộ Halicarnassus, Đền thờ Artemis (Diana), Tượng thần Zeus tại Olympia và Vườn treo Babylon.

Đáng tiếc thay, ngoại trừ Đại kim tự tháp, tất cả các kỳ quan còn lại đều đã bị hủy hoại bởi hỏa hoạn, động đất và sự tàn phá của thời gian cũng như con người. Con số bảy được chọn vì người Hy Lạp tin rằng đó là con số tượng trưng cho sự hoàn hảo và sung túc, đồng thời là tổng số của năm hành tinh được biết đến thời bấy giờ, cộng với mặt trời và mặt trăng.

Sau đó, đến năm 2007, New7Wonders Foundation (Thụy Sĩ) khởi xướng cuộc bình chọn mới, và chọn ra Bảy kỳ quan thế giới đương đại. Các công trình này bao gồm Tượng Chúa Cứu Thế (Brazil), Vạn Lý Trường Thành (Trung Quốc), Thành phố cổ của người Maya với tên gọi Chichén Itzá (Mexico), Thành phố đá Machu Picchu (Peru), Đấu trường La Mã (Ý), Đền Taj Mahal (Ấn Độ), và Thành phố đá cổ đại Petra (Jordan).

Trên bầu trời phía trên đầu chúng ta, có vô số kỳ quan không thể đếm xuể. Nhưng nếu phải chọn ra bảy thiên thể kỳ diệu nhất, có thể quan sát bằng mắt thường, ống nhòm đơn giản hoặc kính thiên văn nhỏ thì sao? Dưới đây là một danh sách như vậy – dù mang tính chủ quan, nhưng dựa trên sự đồng thuận giữa các nhà thiên văn học và những người đam mê ngắm sao. Và đây chính là “Bảy kỳ quan của vũ trụ”.

1/ GƯƠNG MẶT CỦA MẶT TRĂNG

Trong cuốn tự truyện Starlight Nights – The Adventures of a Star-Gazer (Những đêm sao – Cuộc phiêu lưu của một người ngắm sao), nhà thiên văn nghiệp dư Leslie C. Peltier (1900–1980) từng đặt câu hỏi vì sao thuở nhỏ ông lại được dạy quá ít về mặt trăng. Ông viết: “Tại sao nó không được đưa vào quá trình trưởng thành của mọi đứa trẻ?” Peltier đã mua chiếc kính thiên văn đầu tiên bằng tiền ông kiếm được từ việc hái dâu tây trên nông trại của gia đình. Mục tiêu đầu tiên của ông là Mặt trăng – nơi ông mô tả là “những đêm khám phá và phiêu lưu.”

Peltier trăn trở: “Tôi đã được học về sông ngòi, biển cả, núi non trên khắp các châu lục. Tôi biết tên thủ đô của mọi bang và quốc gia trên thế giới. Thế nhưng suốt thời gian ấy, ngay trên đầu tôi, một thế giới hoàn toàn mới với ‘địa lý’ riêng của nó đang lật từng trang mỗi đêm – mà chẳng ai mở quyển sách đó cho tôi.”

Mặt trăng tỏa sáng trên bầu trời đêm. Ảnh: NASA

Nếu bạn có kính thiên văn, hẳn bạn cũng đã từng ngắm Mặt Trăng. Nhưng ngay cả với một chiếc ống nhòm thông thường, bạn cũng có thể thấy được rất nhiều điều. Nhà thiên văn học Ernest H. Cherrington, Jr. (1909–1996) từng viết rằng: “Dù lời mời khám phá Mặt Trăng bằng ống nhòm nghe có vẻ phi lý như việc băng qua Thái Bình Dương bằng thuyền máy nhỏ, nhưng thực ra rất đáng để thử.” Trong cuốn Photographic Lunar Atlas (Tập bản đồ Mặt Trăng bằng ảnh), ông cho biết có 670 đặc điểm bề mặt đã được đặt tên, trong đó ông có thể quan sát được 605 đặc điểm chỉ với ống nhòm loại thường 7 x 50. Ông lưu ý: “Các hố va chạm nhỏ có thể hiện lên như những chấm sáng hay tối li ti, nhưng các hố lớn và dãy núi mặt trăng hiện rõ hơn nhiều và với chi tiết đáng kể.”

Vậy nên, tại sao bạn không thử tự mình khám phá người hàng xóm gần nhất của Trái Đất? Mặt Trăng – vệ tinh tự nhiên của chúng ta – thực sự là một thiên thể đầy hấp dẫn. Dù nhìn bằng mắt thường, qua ống nhòm hay bất kỳ hệ quang học nào, bạn đều có thể chiêm ngưỡng vẻ đẹp của nó. Thời điểm lý tưởng nhất để quan sát là vào khoảng trăng lưỡi liềm đầu tiên hoặc cuối cùng, vì khi đó, khu vực ranh giới giữa vùng sáng và tối trên đĩa mặt trăng (gọi là “vành phân cách”) sẽ tạo ra bóng đổ, giúp các hố, núi và khe nứt hiện lên rõ nét hơn.

Trong số bảy thiên thể được liệt kê, Mặt Trăng giữ một vị trí đặc biệt – là thiên thể dễ thấy nhất trên bầu trời đêm và có những đặc tính độc đáo về chu kỳ quay và quỹ đạo, khiến chúng ta chỉ có thể nhìn thấy duy nhất một mặt của nó từ Trái Đất.

VÀNH ĐAI SAO THỔ

Không nghi ngờ gì, sao Thổ (Saturn) là vật thể thiên văn đẹp nhất khi quan sát qua kính thiên văn – nhờ hệ vành đai rộng lớn, băng giá, lấp lánh một cách thanh tao của nó. Qua kính thiên văn nhỏ, những vành đai này có thể khiến cả những người quan sát dày dạn cũng phải kinh ngạc trước vẻ đẹp lạnh lẽo, dù họ đã biết trước điều đó.

Kính viễn vọng James Webb chụp lại hình ảnh sao Thổ phát sáng trong bóng tối của vũ trụ. Ảnh: NASA

Khi nhìn bằng mắt thường, sao Thổ xuất hiện như một ngôi sao màu vàng-trắng sáng rực và phát ra ánh sáng ổn định, và vành đai tuyệt đẹp làm nên sự huy hoàng của hành tinh này thì lại không thể nhìn thấy. Tuy nhiên, chỉ cần một kính thiên văn nhỏ có độ phóng đại hơn 30 lần là có thể thấy rõ chúng. Các vành đai này được cấu thành từ hàng tỷ hạt – phần lớn là băng nước – với kích thước dao động từ hạt bụi siêu nhỏ đến những “ngọn núi bay” rộng hàng dặm. Mỗi hạt đều quay quanh sao Thổ theo quỹ đạo riêng.

Trước khi nhân loại biết đến các hành tinh xa hơn như Thiên Vương và Hải Vương, sao Thổ từng được cho là hành tinh xa nhất và chuyển động chậm nhất. Trong thần thoại, thần Saturn của người La Mã tương tự như thần Cronus của người Hy Lạp, nhưng thường được biết đến như vị thần nông nghiệp. Tên gọi này liên hệ với danh từ satus (hạt giống) và động từ serere (gieo trồng). Nhưng tại sao hành tinh này lại gắn với nông nghiệp? Có thể tên gọi này xuất phát từ việc sao Thổ di chuyển chậm đến mức nó khiến người quan sát liên tưởng đến bước đi chậm rãi của bò cày ruộng.

Sao Thổ mất 29,5 năm để hoàn thành một vòng quay quanh Mặt Trời, và di chuyển rất chậm qua các chòm sao hoàng đạo, trung bình 2,5 năm mỗi chòm sao.

Khi Galileo quan sát sao Thổ bằng ống kính quang học thô sơ và mờ nhòe vào năm 1610, ông thấy hành tinh này có hai phần phụ lạ hoặc hai vật thể đi kèm hai bên. Ông thông báo phát hiện này bằng một anagram viết bằng tiếng Latinh. Khi giải mã, câu đó là: Altissimum planetam tergeminum observavi – “Tôi đã quan sát hành tinh cao nhất có ba phần.”

Mãi đến nửa thế kỷ sau, khi chất lượng ống kính thiên văn được cải thiện, con người mới nhận ra những “phần phụ” đó thực chất là vành đai.

Hệ vành đai của sao Thổ từng nghiêng cạnh hướng về Trái Đất vào mùa xuân vừa qua. Nhưng trong những năm tới, chúng sẽ dần “mở ra” trở lại với chúng ta. Ngày 12 tháng 5 năm 2032 sẽ là dịp đặc biệt với sao Thổ, khi hệ vành đai của nó sẽ mở rộng tối đa với góc nghiêng 26,90° so với Trái Đất. Khi đó, các nhà thiên văn nói rằng sao Thổ đạt đến góc nhìn từ Trái Đất lớn nhất. Những thời điểm cực đại như vậy thường lặp lại khoảng 15 năm một lần, lần gần nhất xảy ra vào tháng 10 năm 2017.

CHÒM SAO DŨNG MÃNH ORION

Tinh vân Orion hiện lên đầy ấn tượng trong bầu trời đêm. Ảnh: Getty Images

Giống như một món trang sức khổng lồ lấp lánh, Orion – Người Thợ Săn Vĩ Đại hay Chiến Binh Vũ trụ, là chòm sao rực rỡ và hùng vĩ nhất trên bầu trời. Ba ngôi sao sáng nằm trên một đường thẳng giữa một hình chữ nhật sáng rực tạo thành “thắt lưng Orion” – có thể nhìn thấy từ bất kỳ nơi nào có người sinh sống trên Trái Đất. Orion là thợ săn vĩ đại nhất thế gian và luôn được mô tả trên bầu trời với chiếc chùy giơ cao trong tay phải. Từ tay trái giơ lên, ông vung chiếc da sư tử khổng lồ – chiến lợi phẩm của ông – về phía chòm Kim Ngưu (Taurus) đang lao tới.

Trong Orion có hai ngôi sao khổng lồ – Rigel và Betelgeuse – dường như đại diện cho hai giai đoạn hoàn toàn khác nhau trong vòng đời của sao. Rigel (chân trái của người khổng lồ) là một siêu sao trắng-xanh rực rỡ, đang ở độ chín của tuổi thọ sao. Cách Trái Đất 870 năm ánh sáng, Rigel có độ sáng gấp khoảng 47.000 lần so với Mặt Trời.

Trái lại, Betelgeuse phát ra ánh sáng đỏ cam mờ nhạt và cách chúng ta khoảng 550 năm ánh sáng. Đây là một siêu sao đỏ bất định, đang ở giai đoạn cuối của vòng đời, liên tục nở ra và co lại. Kinh ngạc thay, đường kính của nó có thể nở rộng đến 1.000 lần đường kính của Mặt Trời!

Cuối cùng, nằm trong Orion là một trong những vật thể đẹp nhất bầu trời: Tinh vân Orion. Qua ống nhòm tốt hoặc kính thiên văn nhỏ, nó hiện ra như một làn sương xám-xanh sáng bao quanh ngôi sao giữa trong ba ngôi sao xếp thẳng – chính là thanh kiếm của thợ săn. Với kính lớn hơn, tinh vân này lộ ra là một đám mây bất quy tắc, phát sáng nhờ hiện tượng huỳnh quang do tia cực tím mạnh từ bốn ngôi sao nóng bên trong gây ra.

Tinh vân Orion là một đám mây khí và bụi sáng mờ cực kỳ mỏng manh, nằm cách Trái Đất khoảng 1.350 năm ánh sáng và rộng chừng 25 năm ánh sáng (tức là lớn gấp khoảng 20.000 lần đường kính toàn Hệ Mặt Trời). Các nhà vật lý thiên văn hiện tin rằng đây chính là “vườn ươm sao” – nơi hỗn loạn nguyên sơ đang diễn ra quá trình hình thành sao mới.

DẢI NGÂN HÀ

Dải Ngân Hà gần như không thể nhìn thấy từ các thành phố lớn do ánh đèn, khói bụi và sương mù (trừ những trường hợp hiếm hoi như khi mất điện trên diện rộng). Tuy nhiên, bạn vẫn có thể dễ dàng quan sát nó từ các vùng ngoại ô xa hoặc khu vực nông thôn. Cụm từ “Milky Way” (Dải Ngân Hà) có nguồn gốc rất cổ xưa. Trên các bản đồ sao cổ, dải sáng mờ ảo này thường được ghi bằng tiếng Latinh là Via Lactea.

Dải Ngân hà thắp sáng màn đêm. Ảnh: Getty Images

Người Hy Lạp cổ dùng từ gala và kyklos – có nghĩa là “sữa” và “vòng tròn” – từ đó hình thành nên từ galaxy (thiên hà) ngày nay, và cũng vì vậy mà có từ Milky trong tên của nó. Người bản địa châu Mỹ (thổ dân da đỏ) thì hình dung Dải Ngân Hà như con đường dẫn linh hồn của những chiến binh quả cảm về trời, trong đó các ngôi sao sáng như Vega và Altair là những đống lửa trại dọc đường. Những bộ tộc này cũng từng quan sát hiện tượng gọi là Vành đai Gould – một chuỗi sao vạch ra hướng của Dải Ngân Hà, được đặt tên theo nhà thiên văn học người Mỹ Benjamin Apthorp Gould (1824–1896), người đầu tiên nghiên cứu kỹ lưỡng hiện tượng này từ Nam bán cầu, nơi nó hiện rõ hơn nhiều.

Đối với người quan sát ở Bắc bán cầu, phần sáng nhất của Dải Ngân Hà nằm trong chòm sao Nhân Mã (Sagittarius), khoảng 2/5 khoảng cách từ sao Alnasl kéo chéo lên phía tây bắc tới sao Theta Ophiuchi. Đây chính là hướng về tâm của thiên hà chúng ta – xuất hiện như một đám mây sao dày đặc. Khi quan sát bằng ống nhòm, bạn sẽ thấy nhiều cụm sao, khoảng trống lớn như “Vết nứt lớn” trong chòm Thiên Nga (Cygnus), và nhiều ngôi sao hơn bạn từng tưởng tượng. Tâm của thiên hà cách Trái Đất khoảng 30.000 năm ánh sáng về hướng Nhân Mã; còn rìa ngoài thì cách khoảng 20.000 năm ánh sáng theo hướng ngược lại.

Nếu ví Dải Ngân Hà là hình ảnh tổng quan của thiên hà chúng ta, thì vào mùa đông, ta đang nhìn về “ngoại ô” của “thành phố sao” mà ta đang sống. Còn hướng về chòm Nhân Mã chính là hướng vào “trung tâm thành phố.” Phía đối diện hoàn toàn với “trung tâm” là một vài độ về phía đông của sao El Nath – một trong hai chiếc sừng của chòm Kim Ngưu (Taurus).

Dù phần hấp dẫn nhất của Dải Ngân Hà thường hiện rõ vào bầu trời mùa hè, nhưng ngay cả trong mùa đông, chúng ta vẫn có thể quan sát những thiên thể tuyệt vời – như nhiều cụm sao rực rỡ nằm trong các chòm Auriga, Perseus và Cassiopeia. Đây là “Thiên hà của chúng ta” – một danh xưng đầy tự hào, giống như khi ta nói: “Nhà của tôi.”

CỤM SAO CẦU TRONG CHÒM HERCULES

Cụm sao Hercules vĩ đại do Kính viễn vọng Hubble ghi lại. Ảnh: NASA

Khi trời không trăng, bạn có thể tìm chòm sao Hercules nằm giữa sao Arcturus (chòm Mục Phu – Boötes) và sao Vega (chòm Thiên Cầm – Lyra) sáng xanh rực rỡ. Với một số người, Hercules trông giống như chữ cái “H” lớn nhưng không có sao sáng nổi bật. Trong một đêm trời tối, bạn có thể lờ mờ thấy một vùng sáng mờ nằm trên một nhánh của chữ H. Đó chính là Cụm sao cầu vĩ đại trong chòm Hercules – số hiệu 13 trong danh mục Messier (M13) – một trong những thiên thể nổi tiếng nhất trên bầu trời và được nhiều người coi là cụm sao cầu tráng lệ nhất có thể quan sát được từ Bắc bán cầu.

Bằng mắt thường, M13 chỉ vừa ở ngưỡng thị lực bình thường. Qua ống nhòm, nó hiện ra như một vệt sáng mờ. Nhưng vẻ đẹp trọn vẹn của nó chỉ hiện ra khi quan sát bằng kính thiên văn lớn. Với kính thiên văn 150 mm (6 inch), bạn bắt đầu thấy các rìa ngoài tách thành các ngôi sao riêng biệt. Đây là một khối sáng lấp lánh rực rỡ – một quả cầu khổng lồ chứa hàng trăm ngàn ngôi sao, tất cả đều sáng hơn Mặt Trời. Nhà thiên văn học Robert H. Baker (1880–1962) từng ví nó như “một bông cúc đại đóa vũ trụ tráng lệ.”

Các cụm sao cầu (globular cluster) được đặt tên như vậy vì hình dạng đối xứng gần cầu của chúng. Chúng dường như được sắp xếp xung quanh thiên hà của chúng ta một cách đối xứng. Một điều thú vị là từ vị trí của Trái Đất, hầu hết các cụm sao cầu đều nằm về phía một nửa bầu trời. Vì thế, nếu bạn xác định vị trí của M13 rồi quay mặt về hướng tâm thiên hà ở chòm Nhân Mã, thì gần như không còn cụm sao cầu nào nằm sau lưng bạn nữa. Chính nhà thiên văn học người Mỹ Harlow Shapley (1885–1972) đã suy luận rằng các cụm sao cầu này được phân bố xung quanh một điểm trung tâm – cũng chính là tâm của Dải Ngân hà Milky Way.

TINH VÂN CON CUA

Vào ngày 4 tháng 7 năm 1054, tức cách đây gần 1.000 năm, một vụ nổ có quy mô khổng lồ đã xảy ra: một siêu tân tinh. Một ngôi sao có khối lượng ít nhất gấp mười lần Mặt Trời của chúng ta bất ngờ phát nổ; ngôi sao bùng cháy rực rỡ, có thể sáng hơn Mặt Trời tới hơn 5 tỷ lần! Sau vụ nổ, chỉ còn lại lõi cực kỳ nóng vừa lộ ra của ngôi sao và một đám mây khí đang giãn nở ra mọi hướng.

Tinh vân Con Cua là một thiên thể có một không hai. Ảnh: NASA

May mắn thay, cư dân tại Trung Quốc, Nhật Bản và vùng Tây Nam nước Mỹ ngày nay đã ghi chép cẩn thận vị trí trên bầu trời của hiện tượng vũ trụ này: cách khoảng hai lần chiều ngang của trăng tròn về phía tây bắc của ngôi sao Zeta Tauri – đánh dấu chiếc sừng phía nam của chòm sao Kim Ngưu. “Ngôi sao khách” đột nhiên xuất hiện có thể dễ dàng được nhìn thấy vào ban ngày trong suốt 23 ngày. Cuối cùng nó mờ dần và biến mất hoàn toàn sau 642 ngày. Đám mây khí còn lại từ vụ nổ nay được biết đến rộng rãi với tên gọi Tinh vân Con Cua (Crab Nebula) và vẫn đang tiếp tục giãn nở ra mọi hướng với vận tốc 1.500 km mỗi giây.

Vào tháng 11 năm 1968, lõi của ngôi sao phát nổ được phát hiện là một pulsar – một sao neutron quay cực nhanh, với tốc độ 30,2 lần mỗi giây. Có vẻ như có một “điểm nóng” trên bề mặt ngôi sao này phát ra năng lượng trên gần như toàn bộ phổ điện từ. Do đó, từ góc nhìn Trái Đất, nó có vẻ như đang “nhấp nháy”. Dù chỉ bằng một phần nhỏ kích thước của Mặt Trời, pulsar này có mật độ vô cùng cao – tương đương với việc nén toàn bộ khối lượng của Mặt Trời vào một thể tích chỉ khoảng 80 km đường kính.

Nếu bằng cách nào đó chúng ta có thể mang một muỗng cà phê vật chất này về Trái Đất, nó có thể nặng tới khoảng một tỷ tấn! Chính vì tinh vân Con Cua trông giống như một sao chổi dưới kính thiên văn mà nhà thiên văn học Charles Messier đã lập nên danh mục các thiên thể mờ ảo nổi tiếng của mình, để giúp những người săn sao chổi khác không bị đánh lừa. Tinh vân Con Cua là đối tượng đầu tiên trong danh mục đó, nên được đặt tên là M1 (Messier 1).

THIÊN HÀ ANDROMEDA VĨ ĐẠI

Vào năm 964 sau Công nguyên, nhà thiên văn Ba Tư al-Sūfī đã ghi nhận một “Đám mây nhỏ” nằm giữa các ngôi sao của chòm sao Andromeda – nàng công chúa. Nhà thiên văn người Đức Simon Marius (1573–1625) thường được ghi công là người đầu tiên quan sát Đám mây nhỏ này qua kính thiên văn vào khoảng năm 1612. Nếu bầu trời quang đãng và không có trăng, bạn thực sự có thể thấy một mảng mờ kéo dài, có chiều dài bằng đường kính của mặt trăng tròn và rộng bằng một nửa.

Thiên hà Andromeda – nàng công chúa rực sáng. Ảnh: NASA

Ngay cả ngày nay, ống nhòm và kính thiên văn cũng chỉ cho thấy “đám mây” này là một đốm mờ kéo dài, dần dần sáng lên ở giữa giống như một nhân sao. Chính vì thế mà ban đầu nó được cho là một tinh vân. Và không có gì lạ khi ánh sáng từ đó lại mờ và có vẻ “kiệt sức” như vậy – bởi vì ánh sáng bạn nhìn thấy hôm nay đã trải qua hành trình dài 2.500.000 năm ánh sáng để đến được Trái Đất, với tốc độ khổng lồ 1,08 tỷ km/giờ.

Ánh sáng mà bạn đang thấy đã bắt đầu hành trình của nó từ 25.000 thế kỷ trước, có lẽ đó là thời điểm bình minh của loài người. Khi ánh sáng đó khởi hành cho chuyến đi dài gần 15 triệu tỷ dặm về phía Trái Đất, thì voi răng mấu và hổ răng kiếm còn đang lang thang ở Bắc Mỹ thời tiền băng hà, và người tiền sử đang vật lộn để sinh tồn tại nơi nay là hẻm núi Olduvai ở Đông Phi.

Ánh sáng từ “đám mây nhỏ” đó thực chất là một thiên hà – một xoáy lốc khổng lồ của hơn một ngàn tỷ ngôi sao. Nó cũng được xếp vào danh mục nổi tiếng của Messier với tên gọi M31 (Messier 31). Nếu bạn sử dụng một ống nhòm lớn hoặc kính thiên văn nhỏ, bạn cũng có thể thoáng thấy hai thiên hà vệ tinh đi kèm của nó: M32 nhỏ và đậm đặc; M110 lớn hơn và tán xạ hơn, nên khó nhìn thấy hơn.

Vì vậy, khi bạn ngước nhìn các ngôi sao của Andromeda, hãy chiêm ngưỡng ánh sáng dịu dàng từ thiên hà vĩ đại của nàng. Đó thực sự là một trải nghiệm khiến con người trở nên nhỏ bé và khiêm nhường.