Ánh sáng đi rất nhanh nhưng không tức thời, nên mình luôn thấy mọi thứ ở thời điểm ánh sáng rời khỏi nó. Mặt Trời trên đầu bạn là Mặt Trời của khoảng tám phút trước. Những ngôi sao đêm nay là ánh sáng đã lên đường từ vài năm, vài trăm năm, có cái từ hàng nghìn năm trước.
Chào bạn, đây là Nhà Khoa Học. Tập này mình mời bạn làm một việc rất cũ mà ít người làm: tối nay lên sân thượng, hoặc ra một khoảng sân tối, ngước nhìn lên. Và khi nghe xong tập này, mình mong bạn sẽ thấy bầu trời đêm không còn là một tấm màn phẳng, mà là một cuốn lịch sử xếp chồng nhiều lớp thời gian.
Ánh sáng nhanh cỡ nào mà vẫn bị trễ?
Ánh sáng đi được khoảng ba trăm nghìn ki lô mét mỗi giây. Trong một giây, nó đủ đi vòng quanh Trái Đất khoảng bảy vòng rưỡi. Ở cự ly đời thường, sự chậm trễ đó nhỏ tới mức không ai cảm nhận được. Bạn bật đèn phòng, ánh sáng tới mắt bạn gần như ngay lập tức.
Nhưng vũ trụ rộng tới mức ngay cả tốc độ đó cũng thành chậm. Mặt Trăng cách mình khoảng ba trăm tám mươi nghìn ki lô mét, ánh trăng mất hơn một giây mới tới. Mặt Trăng mà bạn ngắm đêm rằm là Mặt Trăng của hơn một giây trước.
Mặt Trời ở xa hơn nhiều, khoảng một trăm năm mươi triệu ki lô mét. Ánh nắng đi mất chừng tám phút rưỡi. Nếu, chỉ là giả sử, Mặt Trời bỗng tắt, mình vẫn thấy nó sáng bình thường thêm khoảng tám phút nữa.
Chính vì khoảng cách lớn, các nhà thiên văn dùng một đơn vị đo bằng thời gian: năm ánh sáng, tức là quãng đường ánh sáng đi trong một năm. Nó là đơn vị đo khoảng cách, không phải đo thời gian, dù trong tên có chữ năm.
Ngôi sao gần nhất xa bao nhiêu?
Ngoài Mặt Trời, hệ sao gần mình nhất là Alpha Centauri, cách hơn bốn năm ánh sáng. Ở Việt Nam, những nơi nằm càng xa về phía nam thì càng có cơ hội thấy nó sát chân trời phía nam vào những tháng thích hợp, vì nó nằm ở vùng trời phương nam.
Hơn bốn năm ánh sáng nghĩa là nếu bạn thấy nó đêm nay, ánh sáng đó rời ngôi sao từ hơn bốn năm trước. Một đứa trẻ đang vào lớp một thì ánh sao đó đã lên đường từ lúc bé còn chưa biết đi.
Phần lớn những ngôi sao sáng mình thấy bằng mắt thường ở xa hơn, từ vài chục tới vài trăm năm ánh sáng, một số xa hơn nữa. Khi ngắm một chòm sao, bạn đang ngắm những điểm sáng không cùng một thời điểm. Ngôi này là ánh sáng của mấy chục năm trước, ngôi bên cạnh là của mấy trăm năm trước, chỉ tình cờ xếp cạnh nhau khi nhìn từ Trái Đất.
Thật ra các chòm sao là do con người tự nối lại cho dễ nhớ. Đứng ở một nơi khác trong vũ trụ, những hình quen thuộc ấy sẽ méo đi hoặc tan mất.
Ngôi sao mình thấy có thể đã chết từ lâu không?
Đây là một câu nói lãng mạn rất phổ biến: nhiều ngôi sao bạn thấy đã chết từ lâu rồi. Về nguyên lý thì đúng, ánh sáng cũ có thể tới sau khi nguồn sáng đã tắt. Nhưng xét thực tế, với những ngôi sao nhìn bằng mắt thường, khả năng đó rất nhỏ.
Lý do nằm ở tỉ lệ thời gian. Những ngôi sao nhìn thấy được bằng mắt thường phần lớn chỉ cách mình vài trăm tới vài nghìn năm ánh sáng. Trong khi đó, một ngôi sao thường sống hàng triệu tới hàng tỉ năm. Xác suất để đúng vài trăm năm cuối đời của nó rơi vào khoảng thời gian ánh sáng đang trên đường là rất thấp.
Có một vài ngôi sao khổng lồ đang ở giai đoạn cuối đời mà các nhà thiên văn theo dõi sát, vì chúng có thể nổ thành siêu tân tinh trong tương lai, nhưng tương lai ở đây theo nghĩa thiên văn, có thể là ngày mai, có thể là rất lâu nữa.
Nên câu nói kia hợp để làm thơ hơn là để làm thiên văn. Sự thật thì vẫn đủ lãng mạn: bạn đang thấy những ngôi sao còn sống, chỉ là trong dáng vẻ của chúng từ nhiều đời người trước.
Thứ xa nhất có thể thấy bằng mắt thường là gì?
Ở một nơi thật tối, không trăng, bạn có thể thấy một vệt mờ nhỏ nhạt như một mẩu mây. Đó là thiên hà Tiên Nữ, hàng xóm lớn của dải Ngân Hà, và ánh sáng của nó đã đi khoảng hai triệu rưỡi năm mới tới mắt bạn.
Đó cũng là vật thể xa nhất mà đa số người có thể thấy mà không cần dụng cụ. Nhìn xa hơn, tức là nhìn về quá khứ xa hơn, thì cần kính thiên văn.
Các kính thiên văn lớn tận dụng chính điều này. Khi chụp những thiên hà rất xa, họ đang chụp vũ trụ ở thời trẻ. So các thiên hà gần và xa giống như so ảnh của một người lúc già và lúc bé, nhờ đó mà biết thiên hà lớn lên và thay đổi ra sao.
Nhìn về quá khứ, trong thiên văn, không phải phép ẩn dụ. Đó là cách làm việc hằng ngày của cả một ngành khoa học.
Ngắm sao ở Việt Nam: muốn thấy nhiều sao thì làm gì?
Trở ngại lớn nhất không phải kính hay kiến thức, mà là ánh đèn. Ở giữa các thành phố lớn, ánh sáng đèn đường, biển quảng cáo hắt lên trời làm nền trời sáng mờ, nuốt mất phần lớn các ngôi sao nhạt. Người ta gọi đó là ô nhiễm ánh sáng.
Đi xa đô thị, lên vùng núi hay ra đảo vào đêm không trăng, bạn sẽ ngỡ ngàng vì số sao nhiều gấp bội. Mùa khô thường có nhiều đêm trời quang hơn mùa mưa. Hãy để mắt quen với bóng tối khoảng mười lăm tới hai mươi phút, và tránh nhìn màn hình điện thoại sáng, vì chỉ một lần nhìn là mắt phải làm quen lại từ đầu.
Không cần kính gì cả để bắt đầu. Một chiếc ống nhòm bình thường đã đủ thấy Mặt Trăng lỗ chỗ miệng hố và rất nhiều ngôi sao mà mắt thường bỏ sót.
Tối nay, nếu bạn thấy một ngôi sao sáng, thử nghĩ xem lúc ánh sáng của nó lên đường, ở nơi bạn đang đứng đã có những gì. Bạn sẽ đang nhìn bằng mắt mình một khoảnh khắc mà không ai trong gia đình bạn từng sống qua.
Câu hỏi thường gặp
Năm ánh sáng là đơn vị đo gì?
Năm ánh sáng là đơn vị đo khoảng cách, bằng quãng đường ánh sáng đi được trong một năm, vào khoảng gần mười nghìn tỉ ki lô mét. Nó được dùng vì khoảng cách giữa các ngôi sao quá lớn để đo bằng ki lô mét một cách tiện lợi.
Ánh sáng từ Mặt Trời tới Trái Đất mất bao lâu?
Khoảng tám phút rưỡi, và con số này thay đổi nhẹ trong năm vì khoảng cách từ Trái Đất tới Mặt Trời không hoàn toàn cố định. Ánh trăng thì mất hơn một giây.
Sao Hôm và sao Mai có phải là sao không?
Không, đó đều là sao Kim, một hành tinh. Sao Kim sáng rực vì nó gần và phản chiếu ánh Mặt Trời mạnh, xuất hiện ở phía tây sau hoàng hôn hoặc phía đông trước bình minh tuỳ thời điểm trong năm.
Vì sao sao lấp lánh còn hành tinh thì ít lấp lánh hơn?
Sao ở rất xa nên chỉ là một điểm sáng, và không khí chuyển động làm điểm sáng đó nhảy nhót, tạo cảm giác lấp lánh. Hành tinh gần hơn, trông như một đĩa rất nhỏ, nên các dao động bị trung bình hoá và ánh sáng trông đều hơn.
Có cần kính thiên văn đắt tiền để bắt đầu ngắm sao không?
Không cần. Một nơi tối, một đêm quang và đôi mắt đã quen bóng tối là đủ để bắt đầu. Ống nhòm thông thường là bước tiếp theo rất tốt trước khi tính tới kính thiên văn.
