Kính thiên văn vô tuyến lớn nhất thế giới bắt đầu được xây dựng tại Australia và Nam Phi

VietTimes –  Các công trình xây dựng kính thiên văn vô tuyến quốc tế quy mô lớn, dự án Square Kilometer Array (SKA) đang chính thức được tiến hành ở Nam Phi và Úc, được thiết kế trở thành kính viễn vọng lớn nhất thế giới.

Sau 30 năm thiết lập kế hoạch và đàm phán, nền tảng cơ bản của SKA hiện đang được xây dựng và lắp đặt trên khắp các địa bàn rộng lớn ở Australia và Châu Phi, trụ sở chính của dự án kính thiên văn vô tuyến quốc tế SKA sẽ được thành lập tại Anh.

Đài quan sát thiên văn khổng lồ dự kiến ​​hoàn thành vào năm 2028, khi đó kính viễn vọng vô tuyến quốc tế liên chính phủ sẽ bắt đầu thu thập các tín hiệu vô tuyến do các thiên thể phát ra để làm sáng tỏ những vấn đề bí ẩn nhất trong thiên văn học như bản chất của vật chất tối và cách các thiên hà hình thành.

Kính thiên văn vô tuyến lớn nhất thế giới Square Kilometre Array (SKA). Video

Bộ Công nghiệp, Khoa học và Tài nguyên Australia.

Các nhà thiên văn học và cộng đồng địa phương đã đến những địa điểm xa xôi ở Bắc Cape của Nam Phi và Tây Australia để chào mừng sự kiện quan trọng này với các quan chức từ Đài quan sát thiên văn SKA (SKAO), tổ chức liên chính phủ phụ trách điều hành kính viễn vọng.

“Về cơ bản, chúng tôi đang thiết lập nền tảng của thiết bị này, sẽ được khai thác sử dụng trong 50 năm tới,” Lindsay Magnus, giám đốc kính viễn vọng đang được xây dựng ở Nam Phi cho biết. “Đó mới là điều thú vị: đây là một di sản lâu dài.”

Kính thiên văn vô tuyến lớn nhất thế giới bắt đầu được xây dựng tại Australia và Nam Phi ảnh 1

Kính thiên văn vô tuyến SKA vào ban ngày / Ảnh SKAO

Các kính thiên văn SKA ban đầu sẽ gồm 131.072 antenna ở Australia (được gọi là SKA-Low), được chế tạo tại Inyarrimanha Ilgari Bundara, trên Quốc gia Wajarri ở Tây Australia và 197 đĩa antena, được chế tạo ở Karoo ở Nam Phi (được gọi là SKA-Mid).

Khi hoàn thành, đài quan sát thiên văn sẽ bao gồm hàng nghìn đĩa và đến một triệu ăng-ten tần số thấp, cho phép các nhà thiên văn học theo dõi bầu trời với độ chính xác chi tiết chưa từng thấy, khám phá hàng tỉ năm đầu tiên sau cái gọi là “thời kỳ đen tối” của Vũ trụ.

“Ý tưởng xây dựng SKA xuất hiện từ đầu những năm 1990, mặc dù vẫn duy trì tên ban đầu nhưng các mục tiêu khoa học, khái niệm và kỹ thuật chế tạo dự án đã phát triển qua nhiều năm, dẫn đến những yêu cầu khoa học rất cao ngày nay, đòi hỏi phải có 130.000 antenna và 200 đĩa antenna,” Tổ chức SKA cho biết.

Kính thiên văn vô tuyến lớn nhất thế giới bắt đầu được xây dựng tại Australia và Nam Phi ảnh 2

Các antenna đĩa của kính thiên văn vô tuyến SKA. Ảnh SKAO

Mặc dù giai đoạn lập kế hoạch cho dự án kéo dài trong ba thập kỷ, nhưng chỉ đến tháng 11/2022, những người giám hộ truyền thống của vùng Murchison ở Tây Australia mới đồng ý cho phép xây dựng kính viễn vọng vô tuyến trên vùng đất tổ tiên của người dân địa phương.

GS Philip Diamond, tổng giám đốc của SKAO cho biết: “Chúng tôi thực sự biết ơn Wajarri Yamaji vì đã đồng ý cho phép đặt kính thiên văn trên vùng đất quê hương ông.

“Chúng tôi rất kính trọng sự sẵn lòng chia sẻ bầu trời và các vì sao của người dân bản địa với chúng tôi khi chúng tôi tìm kiếm câu trả lời cho những câu hỏi khoa học cơ bản nhất mà chúng tôi gặp phải. Chúng tôi cam kết tôn trọng mối liên hệ của người dân với đất đai và bảo tồn, bảo vệ di sản văn hóa bản địa.”

Vị trí của kính viễn vọng vô tuyến được chọn vào năm 2012, khi SKAO định cư tại hai địa điểm ở Nam Phi và Australia để đồng triển khai các lõi cơ sở này, tận dụng việc thiếu sóng vô tuyến của con người ở các vùng xa xôi để quan sát rõ ràng vũ trụ mà không bị nhiễu.

Kính thiên văn vô tuyến lớn nhất thế giới bắt đầu được xây dựng tại Australia và Nam Phi ảnh 3
Kính thiên văn vô tuyến lớn nhất thế giới bắt đầu được xây dựng tại Australia và Nam Phi ảnh 4

Các cột antenna SKA-low . Ảnh SKAO

Khoảng cách lớn giữa các antenna và số lượng antenna khổng lồ có nghĩa là hệ thống kính thiên văn sẽ thu tín hiệu vô tuyến với độ nhạy siêu cao chưa từng có.

Kính thiên văn vô tuyến SKA-Low sẽ phát hiện và thu thập các tần số từ 50 megahertz đến 350 megahertz, SKA-Mid được thiết kế để nhận những tần số từ 350 megahertz đến 15,4 gigahertz. Cả hai nhóm đều là thiết bị giao thoa kế, trong đó các antenna hình đĩa cùng hoạt động đồng bộ như một kính thiên văn duy nhất.

TS Danny Price, nghiên cứu sinh sau tiến sĩ cao cấp tại Viện Thiên văn vô tuyến Curtin của Australia cho biết: “Để đánh giá độ nhạy của SKA thì kính viễn vọng vô tuyến SKA có thể phát hiện một chiếc điện thoại di động trong túi của một phi hành gia trên sao Hỏa, cách đây 225 triệu km.”

“Sẽ thú vị hơn nữa, nếu có những xã hội thông minh trên các ngôi sao lân cận hệ mặt trời, sử dụng công nghệ tương tự như loài người, thì SKA có thể phát hiện bức xạ “rò rỉ” tổng hợp từ các mạng vô tuyến và viễn thông của các trí thông minh ngoài vũ trụ. SKA là kính thiên văn đầu tiên đủ nhạy để đạt được kỳ tích này."

Kính thiên văn vô tuyến lớn nhất thế giới bắt đầu được xây dựng tại Australia và Nam Phi ảnh 5

Hệ thống các anntena của kính thiên văn vô tuyến SKA vào ban đêm. Ảnh SKAO

SKA sẽ được xây dựng theo từng giai đoạn. Giai đoạn đầu tiên trị giá 1,3 tỉ euro (1,4 tỉ USD) dự kiến ​​sẽ hoàn thành vào năm 2028, khi bốn trạm antenna đĩa ở Australia và sáu trạm antenna ở Nam Phi được chế tạo để hoạt động đồng bộ, liền mạch với nhau như một kính viễn vọng cơ bản có diện tích gần 500.000 m2.

Là một trong những dự án khoa học quốc tế lớn nhất trong lịch sử, SKAO tập hợp hơn 500 kỹ sư và 1.000 nhà khoa học từ hơn 20 quốc gia. Hơn 15 triệu bảng Anh được trao cho các tổ chức nghiên cứu của Anh , bao gồm cả Đại học Manchester, để phát triển “bộ não” phần mềm của kính viễn vọng vô tuyến lớn nhất thế giới khi dự án chuyển sang giai đoạn xây dựng.

Khi hoàn thành, mỗi chiếc trong số hai kính thiên văn SKA dự kiến ​mỗi giây ​sẽ tạo ra khối lượng dữ liệu, có thể lấp đầy một ổ cứng máy tính xách tay thông thường, khối lượng dữ liệu này sẽ được siêu máy tính Tianhe-2 của Trung Quốc xử lý.

Tổng diện tích thu nhận tín hiệu vô tuyến của kính thiên văn xấp xỉ 1 km2, cho độ nhạy gấp 50 lần và tốc độ quan sát kỹ lưỡng gấp 10.000 lần so với những kính thiên văn tốt nhất hiện nay.

Theo E&T