Sứ mệnh kính viễn vọng

TTCT - Chúng ta đã không có năm quốc tế thiên văn 2009 nếu chưa có những phát minh về công cụ viễn vọng. Lịch sử viễn vọng kính bắt đầu rất sớm ở các nền văn minh cổ, nhưng ngành thiên văn học hiện đại được đánh dấu bằng viễn vọng kính Galileo.

Phóng to
Phiên bản kính viễn vọng Galileo	Kính viễn vọng Hubble, bên ngoài Trái đất

Kính viễn vọng Gallileo ra mắt công chúng tháng 8-1609. Nhờ công cụ này, Galileo phát hiện bốn vệ tinh quay quanh sao Mộc và chứng minh thuyết Trái đất quay quanh Mặt trời của Nicolaus Copernicus. Người thợ kính Hans Lipperhey đã không nghĩ được rằng việc lắp thấu kính vào hai đầu của một cái ống để phóng đại các vật thể xung quanh lại trở thành công cụ nhìn ra vũ trụ.

Kính viễn vọng Newton đưa vào sử dụng khoảng năm 1668. Isaac Newton đã không dùng thấu kính hội tụ mà cho nguồn sáng tập trung một điểm nhờ phản chiếu trên một mặt cong. Kết quả là tầm nhìn xa hơn, hình ảnh sắc nét hơn vì giảm được tán xạ. Nhưng vào thời ấy việc tạo ra các bề mặt kim loại phản chiếu hoàn hảo rất khó khăn, vì thế đến cả trăm năm sau loại kính thiên văn này mới được phổ biến.

Phóng to

Đài quan sát Yerkes ở Wisconsin, Hoa Kỳ

Kính viễn vọng Harschel ra đời các năm cuối 1700 với một tấm gương phản chiếu kỷ lục 1,2m. Từ đó hệ thống kính viễn vọng lớn nhỏ của nhà Harschel bắt đầu quét lên bầu trời một cách hệ thống và thực hiện được việc phân nhóm hàng trăm tinh vân cùng các ngôi sao.

Từ cuối thế kỷ 19, kỹ thuật chế tạo kính viễn vọng cải tiến nhanh chóng và nhiều đài thiên văn được thiết lập. George Ellery Hale được nhắc đến nhiều vì nhà thiên văn này đứng đằng sau nhiều bản thiết kế chế tạo và vận động tài trợ nhiều dự án. Kính viễn vọng khúc xạ (refractor) được đặt tại đài quan sát Yerkes (vịnh Williams, Wisconsin, Hoa Kỳ) năm 1895 có đường kính 1m, lớn nhất lúc bấy giờ.

Mấy năm sau Hale chế tạo loại kính viễn vọng phản xạ bằng thủy tinh kích thước lớn, mở ra thế hệ kính thiên văn hiện nay. Bộ kính 1,5m khởi công sản xuất từ năm 1908 và khi kính này chưa hoàn tất thì năm 1917 bộ kính 100-inch (2,5m) cũng bắt đầu khởi công. Cả hai được đặt ở đài quan sát Mount Wilson tại Los Angeles (Hoa Kỳ). Cuối cùng, nhờ có kỹ thuật sản xuất thủy tinh pyrex, năm 1948 kính viễn vọng Hale 5,1m được đưa vào hoạt động ở đài Palomar (Los Angeles), 10 năm sau khi nhà thiên văn qua đời.

Phóng to

Ăngten thiên văn VLA, tại Socorro, New Mexico, Hoa Kỳ

Loại kính viễn vọng nhận sóng vũ trụ được thiết lập trên căn bản ăngten radio, khởi đầu từ Horn Antenna (1959) đặt tại Phòng thí nghiệm Bell Telephone. Năm 1965, Arno Penzias và Robert Wilson của Bell Labs phát hiện dư ba của vụ nổ vũ trụ big-bang, từ đó họ nhận được giải Nobel năm 1978. Bộ kính nổi tiếng loại này đặt ở Socorro (New Mexico) năm 1980, có tên VLA (Very Large Array), gồm 27 ăngten đường kính 25m, được các nhà thiên văn thế giới hiện nay dùng trong nghiên cứu từ các tinh vân đến những lỗ đen vũ trụ.

Ngày 24-4-1990 đánh dấu sự ra đời của thế hệ kính viễn vọng không gian, với việc phóng thành công kính Hubble lên quỹ đạo 600km bên ngoài Trái đất. Số lượng kính viễn vọng hiện nay đã rất lớn, và kỹ thuật chế tạo luôn được phát triển để hoàn thiện cái nhìn của nhân loại vào không gian và vào chính mình.

Khí CO₂ biến thành đá

Phóng to

Một khối lượng khổng lồ khí carbonic (CO₂) từ ruột núi lửa Oldoinyo Lengai (Tanzania) đã biến thành đá thay vì thoát ra bay vào không khí. Đây là lần đầu tiên chúng ta chứng kiến tận mắt các dòng dung nham kỳ lạ tạo nên thứ đá carbonatite hiếm thấy.

Dưới áp lực phun cực lớn, khí CO₂ từ trong ruột đất đã kết hợp với muối natri tạo nên đá lỏng ở 540⁰C, nghĩa là rất thấp so với nhiệt độ nóng chảy ở hơn 900⁰C của các đất đá khác trong lòng núi lửa.

Dung nham trào ra có màu đen bóng và lỏng như nhớt, làm thành những dòng thác chảy nhanh xuống các chân đồi, kết cứng thành loại đá lạ carbonatite.

Gạo vàng

Phóng to

Theo Tổ chức Y tế thế giới (WHO), mỗi năm có đến hàng trăm ngàn trẻ em bị mù do thiếu vitamin A. Từ năm 1999, một nghiên cứu nhăm bổ sung dưỡng chất cần thiết này qua đường lương thực được tiến hành và nay đã phát triển được dòng lúa gạo màu vàng chứa nhiều beta-caroten, tiền chất của vitamin A.

Hai giáo sư Peter Beyer và Ingo Portrykos chèn vào bộ gen loài lúa thông thường hai gen di truyền có khả năng tích tụ beta-caroten trong hạt gạo, tạo màu vàng cà rốt đặc trưng. Nếu mỗi ngày trẻ em ăn hết khẩu phần 100-200 gam hạt lúa vàng là đủ nhu cầu vitamin A cần thiết.

Như một nghĩa cử nhân đạo, hai nhà nghiên cứu và Công ty bảo trợ Syngenta biếu không kết quả nghiên cứu này cho các nước nghèo.

Nào ai mắt xanh...

Phóng to

Một nghiên cứu của khoa y học tế bào và phân tử tại Đại học Copenhagen (Đan Mạch) cho thấy tất cả những người có mắt màu xanh trên địa cầu có chung một tổ tiên duy nhất. Các nhà nghiên cứu đã theo dõi những biến đổi gen dẫn tới các cặp mắt xanh và cho rằng sự biến đổi quan trọng nhất diễn ra từ khoảng 6.000-10.000 năm trước. Trước đó, trên thế giới chưa có người mắt xanh.

Khởi thủy, tất cả chúng ta đều có mắt nâu, sự thay đổi đầu tiên xảy ra với một gen có tên là OAC₂, liên quan tới việc sản sinh ra melanine, sắc tố khiến tóc, mắt và da của chúng ta có màu sắc khác nhau. Sự thay đổi gen OAC₂ khiến lượng melanine trong tròng mắt giảm bớt và hệ quả là mắt nâu chuyển thành mắt xanh. Còn nếu gen OAC₂ hoàn toàn không hoạt động, tóc, mắt và da sẽ không có melanine dẫn tới chứng bạch tạng.

Lượng melanine do gen OAC₂ sản xuất tỉ lệ thuận với màu mắt theo hướng từ xanh nhạt tới nâu đậm. Những người mắt xanh có chung một tổ tiên, họ thừa hưởng cùng một kiểu gen trong DNA.

Thế nào là da sạch?

Phóng to

Viện Y tế quốc gia Mỹ (NIH) vừa công bố một nghiên cứu cho thấy một làn da khỏe mạnh là nơi sinh sống của các loại vi khuẩn với số lượng rất lớn, không như đã tưởng trước đây. Và đó là điều tốt cho chúng ta. Đôi khi chúng làm những vùng nhạy cảm như nách hay chân bốc mùi (khi đi giày), nhưng đã giúp giữ ẩm cho da và ngăn những loại vi khuẩn nguy hiểm không lọt vào máu khi bạn bị thương.

Cơ thể con người cũng là những hệ sinh thái, nơi sinh sống của hàng nghìn tỉ vi khuẩn ký sinh tồn tại ở da, hệ tiêu hóa và những nơi khác. Các nhà khoa học đã giải mã bộ gen của 112.000 vi khuẩn lấy từ chỉ 20 điểm trên da của 10 người. Về mặt phân bố, những loại vi khuẩn khác nhau thích nghi với những điều kiện “địa hình” khác nhau trên cơ thể người. Vùng da ở dưới hai tai là nơi sự “đa dạng sinh học”, chỉ với 19 chủng loại vi khuẩn. Cánh tay là vùng đa dạng nhất, với trung bình 44 loại. Cũng có những loại vi khuẩn chỉ là “du khách” ghé qua da chúng ta rồi sẽ ra đi.