Những cách thức được dùng để đo khoảng cách ngoài vũ trụ

Làm thế nào để đo được khoảng cách đến những ngôi sao xa xôi, những thiên hà ẩn mình trong màn đêm vũ trụ bao la? Để thực hiện điều này, giới khoa học đã phát triển những phương pháp tiên tiến, cho phép nhân loại vươn xa tầm nhìn của con người để khám phá bí ẩn của vùng không gian bao la ngoài Trái Đất.

(Ảnh minh họa)

Ánh sáng

Ánh sáng, thứ có tốc độ nhanh nhất mà nhân loại từng biết, đóng vai trò thước đo kỳ diệu cho các nhà thiên văn học. Theo đó, năm ánh sáng vốn là đơn vị đo lường quen thuộc khi nói đến thiên văn học, nó tương đương với quãng đường ánh sáng đi được trong một năm, xấp xỉ 9.461 tỷ km hoặc 6.000 tỷ dặm.

Lấy ví dụ, Mặt Trăng cách Trái Đất chỉ 1 giây ánh sáng, nhưng lại là một hành trình xa xôi đối với con người khi các phi hành gia Apollo khi phải mất đến 4 ngày mới tới được nơi này. Vậy, làm thế nào để đo lường những ngôi sao xa xôi hơn? Hãy đến với những phương pháp sau đây.

Phương pháp thị sai lượng giác

Đối với những vật thể gần Trái đất, phương pháp thị sai lượng giác được áp dụng. Làm một thí nghiệm, đưa ngón cái ra và nhắm mắt trái lại, sau đó, mở mắt trái và nhắm mắt phải. Việc này mang lại cảm giác ngón tay đang di chuyển qua lại, trong khi các vật thể nền ở xa hơn vẫn giữ nguyên vị trí.

Khái niệm tương tự cũng áp dụng khi chúng ta nhìn vào các ngôi sao, nhưng sao ở xa hơn rất nhiều so với chiều dài cánh tay, vì vậy ngay cả khi có các kính thiên văn khác nhau đặt ngang qua xích đạo vẫn sẽ không thấy nhiều sự thay đổi về vị trí.

Quan sát sự thay đổi vị trí của vật thể khi nhìn từ hai điểm khác nhau, các nhà khoa học có thể tính toán được khoảng cách đến vật thể đó. Tuy nhiên, phương pháp này chỉ hiệu quả với các vật thể cách Trái Đất không quá vài nghìn năm ánh sáng.

Phương pháp Parallax

Kỹ thuật đo lường Parallax sẽ sử dụng một ngôi sao gần Trái Đất làm điểm mốc. Bằng cách quan sát đối tượng cần đo từ hai vị trí khác nhau trên quỹ đạo Trái đất, các nhà khoa học có thể tính toán khoảng cách đến đối tượng dựa trên nguyên lý lượng giác.

Phương pháp cây nến chuẩn

Cây nến chuẩn là những vật thể có độ sáng hoặc độ sáng nội tại đã được biết đến. So sánh độ sáng quan sát được của "cây nến" với độ sáng nội tại, các nhà khoa học có thể xác định được khoảng cách đến vật thể. Phương pháp này, kết hợp với kỹ thuật đạc tam giác và xác định quang phổ, giúp đo lường khoảng cách đến những ngôi sao và thiên hà xa xôi nhất lên đến hàng tỷ năm ánh sáng, mở ra cánh cửa khám phá những bí ẩn của vũ trụ bao la.