Menyelesaikan misteri: Bagaimana teleskop melihat masa lalu kosmik

Apabila anda melihat ke langit malam, cahaya bintang yang berkelipan sebenarnya adalah mesej dari masa lalu. Objek-objek angkasa ini memancarkan cahaya berjuta-juta atau bahkan berbilion tahun yang lalu dan baru sahaja sampai ke Bumi. Jadi bagaimanakah teleskop boleh "melihat" galaksi yang begitu jauh?

Walaupun Bulan begitu dekat dengan kita, ia masih mengambil masa 1.3 saat untuk cahaya daripadanya sampai ke mata pemerhati. (Sumber: NASA)

Cahaya – mesej dari alam semesta purba

Objek angkasa di alam semesta sentiasa memancarkan sinaran elektromagnet, termasuk cahaya yang boleh dilihat oleh mata manusia. Cahaya ini bergerak pada kelajuan kira-kira 300,000 km/s. Apabila kita mengatakan galaksi adalah 13 bilion tahun cahaya dari Bumi, ini bermakna cahaya dari galaksi itu telah mengambil masa 13 bilion tahun untuk sampai kepada kita. Jadi teleskop tidak melihat masa kini, tetapi masa lampau alam semesta.

Mata manusia mempunyai keupayaan yang sangat terhad untuk mengumpul cahaya. Sementara itu, teleskop bertindak sebagai pengumpul cahaya gergasi. Keupayaan mengumpul cahaya teleskop adalah berkadar dengan kuasa dua diameter cermin utama. Sebagai contoh, teleskop berdiameter 2m mempunyai 4 kali ganda keupayaan mengumpul cahaya daripada teleskop 1m.

Teleskop yang terletak di puncak Mauna Kea (Hawaii), mempunyai cermin 10m yang boleh mengumpul cahaya 600,000 kali lebih banyak daripada mata manusia. Terima kasih kepada itu, ia boleh memerhati galaksi lebih daripada 13 bilion tahun cahaya jauhnya.

Balai Cerap Vera C. Rubin ialah salah satu teleskop berasaskan darat yang paling canggih di dunia. (Sumber: Balai Cerap Rubin) — Balai Cerap Vera C. Rubin ialah salah satu teleskop berasaskan darat yang paling canggih di dunia . (Sumber: Balai Cerap Rubin)

Balai Cerap Vera C. Rubin ialah salah satu teleskop berasaskan darat paling canggih di dunia, dibina di atas Cerro Pachón di Chile. Balai Cerap Vera C. Rubin akan melihat "cahaya pertama" pada 23 Jun 2025, menandakan masa teleskop mula beroperasi dan merekodkan imej pertama dari angkasa.

Dalam lebih daripada tujuh jam pemerhatian, Rubin mengambil 678 imej, mendedahkan butiran Nebula Trifid, Nebula Lagun dan beribu-ribu galaksi yang jauh. Pada masa yang sama, teleskop itu juga menemui lebih daripada 2,000 asteroid baharu, menunjukkan keupayaannya untuk mengesan objek dalam Sistem Suria.

Rubin telah memasuki fasa tinjauan 10 tahun - Tinjauan Legasi Angkasa dan Masa (LSST) - untuk mencipta "filem kosmik" tentang evolusi galaksi, bintang dan planet.

Gugusan galaksi Coma berada lebih 300 juta tahun cahaya dari Bumi - bukti bahawa teknologi untuk membantu manusia telah ditemui dalam cara yang tidak pernah berlaku sebelum ini. (Sumber: Obeservatory Rubin)

Apabila teknologi membantu manusia melihat perkara yang ghaib

Teleskop Angkasa James Webb (JWST), yang dilancarkan pada 2021, adalah instrumen paling canggih hari ini. Cermin utama Webb adalah diameter 6.5m, dengan kawasan pengumpulan cahaya lebih daripada 25m².

Disebabkan oleh pengembangan alam semesta, cahaya dari galaksi jauh diregangkan ke dalam panjang gelombang inframerah - fenomena yang dipanggil "anjakan merah". Teleskop Webb direka untuk mengesan cahaya ini, membolehkan kita "melihat ke belakang masa" ke alam semesta awal.

Pada Ogos 2025, Webb mengambil gambar Hubble Deep Field - kawasan kecil langit yang meliputi hanya 1/12.7 juta langit, tetapi mengandungi lebih daripada 2,500 galaksi jauh, sebahagian daripadanya terbentuk hanya 300–400 juta tahun selepas Letupan Besar.

Kuasa penyelesaian teleskop bergantung pada aperturnya. Menurut kriteria Rayleigh, resolusi sudut adalah berkadar songsang dengan diameter cermin. Teleskop Angkasa Hubble dengan apertur 2.4 m mempunyai resolusi 0.05 saat arka, cukup untuk membezakan bintang individu dalam Galaksi Andromeda yang berjarak 2.5 juta tahun cahaya.

Teleskop Extremely Large Eropah (ELT), dalam pembinaan di Chile, akan mempunyai cermin utama 39.3m. Apabila siap, ELT akan mempunyai resolusi sehingga 0.001 saat arka, membenarkan pemerhatian langsung permukaan planet luar suria.

Teleskop tidak menembusi angkasa, tetapi menangkap dan menyahkod foton purba yang telah mengembara berbilion tahun cahaya. Terima kasih kepada teknologi moden, manusia secara beransur-ansur memperluaskan sempadan pemerhatian kosmik, menemui misteri asal usul dan evolusi galaksi, bintang dan planet.

Encik Quang

Sumber: https://vtcnews.vn/giai-ma-bi-an-cach-kinh-thien-van-nhin-thay-qua-khu-vu-tru-ar972298.html