Kính thiên văn ALMA (Atacama Large Millimeter-submillimeter Array, tạm dịch: Hệ thống đo đạc lớn phổ miilimet và ngắn hơn) là tập hợp của 57 chảo ăng-ten khổng lồ nằm trên cao nguyên Chajnantor, cách mực nước biển khoảng 5.000m. Khi hoạt động, các chảo này xoay, đảo đều, tạo ra nhịp điệu như vũ điệu của một vũ đoàn.
ALMA được sáng tạo bởi các nhà khoa học, kỹ sư đến từ châu Âu, Bắc Mỹ, châu Á và Chile. Công trình trị giá 1,3 tỷ USD này là sự đột phá lớn trong khoa học không gian và sẽ tạo ra những hình ảnh sắc bén gấp 10 lần Hubble – Kính thiên văn nổi tiếng của ngành thiên văn học hiện đại. Nó sẽ giúp các nhà khoa học nghiên cứu buổi bình minh của thời gian, tìm hiểu bí mật của hệ mặt trời từ khi chúng hình thành, và nhiều hơn nữa.
“Trong vòng một thập kỷ, ALMA sẽ tạo ra một cuộc cách mạng thiên văn học hơn cả điều mà Hubble từng làm được”, Leslie Sage, biên tập viên cao cấp mảng Khoa học vật lý của Tạp chí Nature cho biết.
Trên thực tế, cuộc cách mạng đã bắt đầu. Trong quá trình ALMA chạy thử nghiệm, các nhà thiên văn học đã công bố rằng kính thiên văn này đã phát hiện ra một số lượng đáng kinh ngạc của “những thiên hà hình thành sao”, nơi các mặt trời mới đang được sinh ra với một tỷ lệ phi thường, chỉ 1 tỷ năm sau vụ nổ Big Bang – sớm hơn 1 tỷ năm mà con người đã dự đoán.
Năm ngoái, một nhóm các nhà quan sát đã sử dụng các chảo ăng-ten và phát hiện ra sự hiện diện của các hành tinh không nhìn thấy quay quanh ngôi sao Fomalhaut, từ đó suy luận ra sự tồn tại của một thế giới được tạo ra trong vòng bụi xung quanh ngôi sao này.
“Những kết quả đầu tiên quả là ngoạn mục”, Pierre Cox, Giám đốc của dự án ALMA nói, “và điều này được thực hiện trong khi kính thiên văn mới chỉ có một số lượng ăng-ten hạn chế” – ám chỉ việc họ chỉ sử dụng 15 trong tổng số 66 đài thu phát để tiến hành nghiên cứu.
ALMA sẽ trở nên mạnh mẽ hơn nữa nếu được kết hợp đầy đủ tín hiệu của tất cả các chảo ăng-ten. Nó có thể mô phỏng lại tín hiệu thu thập được thành một hình ảnh rộng khoảng 16km cực kỳ sắc nét. Trong khi đó, các máy dò mạnh mẽ ở trung tâm của mỗi chảo ăng-ten được làm lạnh tại một mức nhiệt tuyệt đối ( -273 độ C) ở trên không có thể cảm nhận được âm thanh của bức xạ điện từ với mức độ nhạy cảm đến khó tin.
Trong trường hợp này, các bức xạ phát ra không phải là ánh sáng bình thường, mà là một hình thức của ánh sáng nằm giữa tia hồng ngoại và các phần của các loại sóng ngắn của quang phổ. Một số hiện tượng thiên văn, như những vòng tròn của các đám bụi lạnh đang trong quá trình tiến hóa thành các hành tinh, đã phát ra ánh sáng có mức sáng nằm dưới quang phổ. Những hiện tượng khác, chẳng hạn như các thiên hà xa xôi, thường lúc đầu có những bước sóng nhỏ hơn, nhưng lượng khí phát thải ra được kéo dài ra khi chúng đi qua một vũ trụ đang không ngừng mở rộng.
Các bức xạ loại này không thể thâm nhập vào bầu khí quyển Trái đất một cách dễ dàng. Việc mở ra các ăng-ten trong không gian không phải là dễ dàng. Vì thế, các tổ chức đối tác của ALMA – Đài quan sát Thiên văn học quốc gia Hoa Kỳ, Đài thiên văn quốc gia Nhật Bản và Nam Âu đã quyết định lắp đặt nó ở càng gần không gian càng tốt. Cao nguyên Chajnantor của Chile rất lý tưởng bởi một nửa cao nguyên này nằm trên bầu khí quyển trái đất, bầu trời khu vực này luôn khô ráo, ít hơi nước nên khó bóp méo hình ảnh ALMA thu về.
Nhược điểm của công trình chính là điều kiện chăm sóc sức khỏe cho các công nhân xây dựng, kỹ sư và các nhà thiên văn học trong môi trường độ cao khác thường. Các trung tâm hoạt động được đặt ở độ cao 2.740m so với mực nước biển, tuy vẫn còn cao nhưng dễ quản lý hơn đối với các chuyên gia.
Vào cuối năm 2013, tất cả 66 chảo ăng-ten của ALMA sẽ được lắp đặt và hoạt động đầy đủ. Và kính thiên văn mạnh nhất thế giới này sẽ vững chắc trên con đường thực hiện nhiệm vụ khám phá vũ trụ.
“Chúng ta từng không thể biết được những gì chúng ta tìm thấy được từ kính viễn vọng Hubble và hầu hết những gì chúng ta tìm thấy được, chúng ta đều không thể dự đoán được trước đó”, Ethan Schreier, Chủ tịch Hiệp hội liên kết các trường đại học người giám sát Đài quan sát Thiên văn học Quốc gia bình luận.
Điều này cũng tương tự với ALMA, và không có lý do gì mà nó không thể làm, ông Schreier khẳng định, ALMA sẽ chứng minh một lần nữa câu nói của nhà sinh vật học người Anh J.B.S Haldane đã từng nói trước khi chết: “Vũ trụ không chỉ kỳ lạ hơn chúng ta từng nghĩ, mà còn kỳ lạ hơn cả những gì chúng ta có thể nghĩ được”.
ALMA sẽ tạo ra một cuộc cách mạng thiên văn học hơn cả điều mà Hubble từng làm được.
