Ngày nay, thế giới của thiên văn học gặp gỡ thế giới khoa học viễn tưởng của Isaac Asimov 2014, I, Robot với việc đưa vào sử dụng một kính viễn vọng robot mới. Mặc dù thiếu những phẩm chất hình người của phiên bản điện ảnh, robot này sẽ hỗ trợ nhân loại tìm kiếm vũ trụ để hiểu vũ trụ sơ khai bằng cách quan sát những vụ nổ mạnh mẽ và xa xôi nhất được biết đến.
Nằm tại Đài quan sát Fred L. Whoop trên Mt. Hopkins, Arizona, Kính thiên văn hình ảnh hồng ngoại tự động Peters (PAIRITEL) là kính viễn vọng hồng ngoại robot hoàn toàn đầu tiên ở Bắc Mỹ dành riêng để quan sát các sự kiện thiên văn thoáng qua. Kính thiên văn, được sử dụng trong nhiều năm trong một cuộc khảo sát trên bầu trời lớn (2MASS), đã được tân trang lại để hoạt động tự chủ. Nó sẽ hoạt động song song với vệ tinh vụ nổ tia gamma mới của NASA, Swift Swift, sẽ được phóng vào ngày 8 tháng 11 từ Trung tâm vũ trụ Kennedy.
Với PAIRITEL, một nhóm các nhà thiên văn học do Tiến sĩ Joshua Bloom thuộc Hiệp hội nghiên cứu sinh Harvard, Trung tâm vật lý thiên văn Harvard-Smithsonian (CfA) và UC Berkeley, hy vọng sẽ xác định được vụ nổ tia gamma từ những ngôi sao đầu tiên và xa nhất ở vũ trụ. Một vụ nổ tia gamma (GRB) là một tia sáng nhanh chóng của bức xạ tia gamma kéo dài khoảng một phút, kèm theo sự phát xạ sau tia X, tia nhìn thấy, hồng ngoại và ánh sáng vô tuyến. Hậu quả có thể quan sát được trong vài ngày đến vài tuần sau đó. Phần lớn các GRB được cho là do các ngôi sao khổng lồ phát nổ dữ dội và giải phóng các vụ nổ năng lượng cực lớn.
Bloom sáng tạo khám phá bầu trời đêm trong miền thời gian - xem cách mọi thứ thay đổi từ đêm này sang đêm khác, và thậm chí từ phút này sang phút khác - là biên giới lớn tiếp theo trong thiên văn học, ông Bloom nói. Tiết kiệm PAIRITEL đã được tối ưu hóa để nghiên cứu các sự kiện vũ trụ như GRB đang ở đây hôm nay và ngày mai.
Ngắm lại thời kỳ vũ trụ chưa đầy 1 tỷ năm tuổi là chén thánh của thiên văn học quan sát. Cho đến nay, chỉ có các lõi thiên hà năng lượng được gọi là các quasar đã được sử dụng để thăm dò vũ trụ sơ khai. Nhưng các tia sáng gamma bùng phát, nếu các nhà thiên văn học có thể hình ảnh chúng nhanh chóng, nắm giữ các lợi thế rõ ràng so với các quasar. Trong tối đa một giờ sau khi nổ, độ sáng phát sáng có thể đạt tới 1000 lần so với chuẩn tinh được biết đến nhất trong vũ trụ.
Ngoài ra, Bloom đã giải thích, các ngôi sao tạo ra GRB có khả năng hình thành trước các lỗ đen tạo ra chuẩn tinh. Vì vậy, bằng cách tìm kiếm các GRB trẻ nhất và xa nhất, chúng ta có thể nghiên cứu các kỷ nguyên sớm nhất của vũ trụ.
Một tính năng chính của PAIRITEL sẽ cho phép vị trí của GRB ở xa là thời gian phản hồi nhanh. PAIRITEL sẽ nhận được tín hiệu từ Swift và tự động di chuyển, trong vòng dưới 2 phút, đến phần bầu trời nơi GRB xuất hiện.
Tầm nhìn cuối cùng của tôi là có robot thiên văn nói chuyện với robot, quyết định những gì cần quan sát và làm thế nào, không có sự can thiệp của con người, Bloom nói. Như vậy, PAIRITEL chỉ gửi email cho chúng tôi khi nó tìm thấy một nguồn đặc biệt thú vị, hoặc khi có sự cố và cần sự giúp đỡ!
Một tính năng quan trọng khác của PAIRITEL là độ nhạy của nó ở các bước sóng hồng ngoại, khiến hệ thống này khác biệt với các kính viễn vọng robot ánh sáng khả kiến đã tồn tại. Hình ảnh được chụp bằng bộ lọc hồng ngoại (khoảng hai lần bước sóng của ánh sáng khả kiến) là không thể thiếu: ánh sáng khả kiến phát ra từ cách xa hơn 12 tỷ năm ánh sáng bị dập tắt hoàn toàn đối với người quan sát trên Trái đất. Bloom giải thích, hãy quên đi sự mờ đi do khoảng cách cực xa: khí hydro giữa chúng ta và vụ nổ khiến nó giống như tìm kiếm một con đom đóm sau màn sương mù dày đặc ở London. Trong hồng ngoại, chúng ta có thể nhìn xuyên qua tấm vải liệm đến những thứ tốt. Ngoài ra, máy ảnh độc đáo trên PAIRITEL chụp ảnh đồng thời ở ba bước sóng ánh sáng khác nhau, cho phép chụp nhanh toàn màu ngay lập tức.
Tàu vũ trụ Swift sẽ tìm thấy GRB với tốc độ cao gấp 10 đến 20 lần so với hiện tại khả thi và sẽ tìm thấy nhiều vụ nổ hơn trong 6 tháng so với tất cả các vụ nổ được nghiên cứu kỹ lưỡng cho đến nay. Bloom cho biết anh rất hào hứng khi sử dụng Swift và PAIRITEL, cùng nhau để tìm ra cây kim vàng trong đống cỏ khô - một GRB có độ dịch chuyển đỏ cao, xa hơn so với thiên hà hay quasar xa nhất được biết đến.
Khi PAIRITEL không đuổi theo GRB, nó sẽ được sử dụng để thực hiện các phép đo chính xác của siêu tân tinh để giúp xác định một vài thông số cơ bản quyết định sự giãn nở của vũ trụ. Trong số các dự án khác, Tiến sĩ Michael Pahre (CfA) sẽ sử dụng PAIRITEL để nghiên cứu ánh sáng cận hồng ngoại của các thiên hà gần đó để so sánh nó với ánh sáng hồng ngoại giữa trong hình ảnh thu được từ Kính viễn vọng Không gian Spitzer của NASA. Sinh viên tốt nghiệp Harvard, Cullen Blake, người đã viết phần mềm cho dự án, cũng sẽ sử dụng PAIRITEL để cố gắng tìm các hành tinh có khối lượng lớn trên Trái đất xung quanh các sao lùn nâu. Các thành viên khác của nhóm PAIRITEL bao gồm: Giáo sư Mike Skrutskie (Đại học Virginia), Tiến sĩ Andrew Szentgyorgyi (CfA), Giáo sư Robert Kirshner (Đại học Harvard / CfA), Tiến sĩ Emilio Falco (CfA), Tiến sĩ Thomas Matheson (NOAO ) và Dan Starr (Đài thiên văn Gemini, Hawaii). Nhân viên của Mt. Hopkins - Wayne Peters, Bob Hutchins và Ted Groner - đã làm việc về tự động hóa kính viễn vọng.
PAIRITEL, gần 2 năm sau khi bắt đầu dự án, ngày nay được dành riêng cho Jim Peters, người đã làm việc cho Đài quan sát vật lý thiên văn Smithsonian, đầu tiên là theo dõi vệ tinh và sau đó là một nhà điều hành kính viễn vọng trên Mt. Hopkins trong 25 năm. Người vợ góa và con trai của ông sẽ tham dự buổi lễ.
Dự án được tài trợ bởi một khoản trợ cấp từ Quỹ Harvard Milton. Kính thiên văn thuộc sở hữu của Đài quan sát vật lý thiên văn Smithsonian và camera hồng ngoại được cho mượn từ Đại học Virginia.
Thông tin bổ sung về Swift và PAIRITEL có sẵn trực tuyến tại:
http://swift.gsfc.nasa.gov/docs/swift/swiftsc.html
http:// Pairlist.org/
Nguồn gốc: Bản tin CfA
