17. Thế nào gọi là thiên
Ánh sáng thấy được là một loại sóng điện từ.
Trong họ sóng điện từ có khá nhiều thành viên.
Sắp xếp theo độ dài của bước sóng thứ tự như sau:
- Sóng vô tuyến (hoặc sóng vô tuyến điện) có bước sóng từ 30 m - 1 mm.
- Sóng hồng ngoại có bước sóng: từ 1 mm - 700 nm.
- Ánh sáng nhìn thấy được có bước sóng: từ 700 - 400 nm.
- Tia tử ngoại có bước sóng từ 400 - 10 nm - Tia X có bước sóng: từ 10 - 0,001 nm.
- Tia γ có bước sóng: < 0,001 nm.
Các thiên thể hầu như đều có bức xạ điện từ này, chẳng qua mức độ mạnh hay yếu khác nhau mà thôi. Vì sao trên mặt đất không nhận được chúng? Nguyên nhân chủ yếu là bị bức tường khí quyển ngăn chặn.
Chúng ta có thể quan trắc được loại sóng có bước
sóng nằm trong phạm vi từ 300 - 1000 nm và chỉ thế mà thôi.
Bắt đầu thập kỷ 30 của thế kỷ XX, các nhà khoa học phát hiện trên bức tường không khí còn có một loại cửa sổ khác, đó là cửa sổ sóng vô tuyến điện. Bắt đầu từ đó đến nay thiên văn học sóng vô tuyến điện đã phát triển rất nhanh, thế giới tự nhiên mà nó miêu tả là bức tranh vô tuyến của các thiên thể.
Sau thập kỷ 40, tên lửa bắn lên tầng cao mấy chục km, có thể mang theo máy móc để chụp được quang phổ tia tử ngoại của Mặt Trời, nhờ đó người ta đã phát hiện ra bức xạ tia X của nó.
Ngày 4 tháng 10 năm 1957, vệ tinh nhân tạo đầu tiên phóng thành công đã mở ra một kỷ nguyên mới về quan trắc thiên văn bầu trời. Cùng với việc phóng thành công vệ tinh nhân tạo, con tàu vũ trụ và phòng thí nghiệm lên không trung, chắc chắn con người sẽ xây dựng được một trạm thiên văn bay trên quỹ đạo nằm ngoài tầng khí quyển. Chúng không những có thể quan trắc quang học và vô tuyến mà còn có thể quan trắc được các tia bức xạ X và γ, tia tử ngoại của các thiên thể, thúc đẩy các ngành thiên
văn tia tử ngoại, thiên văn tia X, thiên văn tia γ lần lượt ra đời và phát triển nhanh chóng. Ở thập kỷ 40 của thế kỷ XX, ngành thiên văn hồng ngoại đã xuất hiện, nhưng sau đó bị ngưng trệ, mãi đến thập kỷ 60 mới bắt đầu phát triển trở lại.
Ngày nay thiên văn học từ chỗ chỉ có thể quan sát bằng ánh sáng đã phát triển đến mức có thể quan sát được các tia bức xạ, là thời đại thiên văn học toàn sóng.
Từ khoá: Sóng điện từ; Thiên văn học toàn sóng.
18.Vì sao thiên văn phải dùng năm ánh sáng để tính khoảng
cách?
Trong cuộc sống ta thường lấy: cm, m, km là đơn vị tính độ dài. Ví dụ một tấm kính có độ dày 1 cm, 1 người cao 1,8 m, khoảng cách giữa hai thành phố là 1000 km v.v. Ta có thể thấy: khi biểu thị độ
dài ngắn dùng đơn vị nhỏ, biểu thị độ dài lớn dùng đơn vị lớn hơn.
Trong thiên văn học cũng có lúc dùng đơn vị km. Ví dụ ta thường nói bán kính xích đạo của Trái Đất là 6.378 km, bán kính Mặt Trăng là 3.476 km, Mặt Trăng cách Trái Đất 38 vạn km v.v. Nhưng nếu dùng km để biểu thị khoảng cách giữa các hằng tinh thì đơn vị này quá nhỏ, sử dụng không tiện lợi. Ví dụ: hằng tinh gần ta nhất có khoảng cách đối với chúng ta là 40.000.000.000.000 km. Bạn xem viết và đọc rất khó khăn, huống hồ đó chỉ mới là cự ly của hằng tinh gần ta nhất. Cự ly của những hằng tinh khác đối với chúng ta còn xa hơn rất nhiều.
Người ta phát hiện tốc độ ánh sáng rất lớn, mỗi giây ánh sáng có thể đi được 30 vạn km (con số chính xác là 299.792.458 km) quãng đường của 1 năm ánh sáng khoảng 1 vạn tỉ km, chính xác là 9.460,5 tỉ km. Vậy có thể dùng quãng đường đi của năm ánh sáng gọi là "năm ánh sáng" để làm đơn vị tính khoảng cách giữa các thiên thể được không? Đó là một gợi ý rất quan trọng. Ngày nay các nhà thiên văn học đã dùng năm ánh sáng để tính cự ly giữa các thiên thể, năm sáng đã trở thành một đơn vị cơ bản
trong thiên văn học.
Nếu dùng năm ánh sáng để biểu thị khoảng cách của ngôi sao lân cận đối với chúng ta thì đó là 4,22 năm ánh sáng. Sao Ngưu Lang cách ta 16 năm ánh sáng, sao Chức Nữ là 26,3 năm ánh sáng. Chòm sao Tiên Nữ nằm ngoài hệ Ngân hà cách ta khoảng 220 vạn năm ánh sáng.
Ngày nay người ta quan trắc được thiên thể có cự ly xa nhất đối với chúng ta trên 10 tỉ năm ánh sáng. Đường kính của hệ Ngân hà là 10 vạn năm ánh sáng. Những khoảng cách này đều rất khó dùng km để biểu thị.
Trong thiên văn học còn có một đơn vị khác để tính khoảng cách. Có loại đơn vị nhỏ hơn năm ánh sáng, ví dụ đơn vị thiên văn. Một đơn vị thiên văn bằng khoảng cách bình quân từ Trái Đất đến Mặt Trời (149,6 triệu km) loại đơn vị này chủ yếu để tính khoảng cách giữa các thiên thể trong phạm vi hệ Mặt Trời. Còn có loại đơn vị lớn hơn năm ánh sáng, như pacsec (một pacsec bằng 3,26 năm ánh sáng, một megapacec bằng 106 pacsec).
Từ khoá: Năm ánh sáng; Đơn vị thiên văn; Pacsec.
19. Ban ngày các ngôi sao "biến" đi đâu?
Nói đến sao người ta thường liên tưởng đến ban đêm tựa hồ sao chỉ ban đêm mới có. Vậy ban ngày các ngôi sao "biến" đi đâu?
Thực ra các ngôi sao trên trời từ sáng đến tối luôn tồn tại, chẳng qua ban ngày ta không nhìn thấy mà thôi. Đó là vì ban ngày các tia sáng của Mặt Trời bị tầng không khí bao quanh mặt đất tán xạ, làm cho bầu trời sáng lên, khiến ta không nhìn thấy ánh sáng yếu ớt của các vì sao. Nếu không có không khí bầu trời chỉ là một khoảng không mầu đen cho dù ánh sáng Mặt Trời mạnh hơn nữa ta vẫn có thể nhìn thấy các ngôi sao. Đối với Mặt Trăng cũng thế.
Trên thực tế, qua kính thiên văn ta vẫn có thể thấy được các ngôi sao giữa ban ngày. Ở đây có hai nguyên nhân: thứ nhất là vách của ống kính thiên
văn đã che lấp phần lớn ánh sáng lớp không khí tán xạ, giống như ta đã tạo ra một màn đêm nhỏ. Thứ hai là tính năng quang học của kính viễn vọng có thể khiến cho bối cảnh của bầu trời tối đi, còn ánh sáng của các hằng tinh lại được tăng lên. Như vậy các ngôi sao sẽ hiện rõ bộ mặt thật vốn có của nó.
Ban ngày dùng kính thiên văn quan sát sao không đẹp bằng ban đêm, vì độ sáng của các sao hơi bị mờ đi. Nhưng dù sao điều đó cũng chứng tỏ các sao ban ngày vẫn có thể nhìn thấy được.
Từ khoá: Sao; Bầu khí quyển của Trái đất.