Trường COSMOS, hay Trường Sâu Khảo sát Tiến hóa Vũ trụ (Cosmic Evolution Survey Deep Field), là một trong những vùng nổi tiếng nhất của vũ trụ được các nhà thiên văn quan sát. Nằm trong khu vực của chòm sao Sextans, nơi này được Kính thiên văn Không gian Hubble (HST) chụp thành nhiều phần từ năm 2003 đến 2005 bằng Camera Khảo sát Cao Cấp (ACS). Với sự hỗ trợ của các kính thiên văn trên mặt đất và các kính thiên văn không gian khác, những hình ảnh thu được sau đó được ghép lại để tạo nên một bức tranh ấn tượng về sự tiến hóa của vũ trụ.
Đài quan sát Vera C. Rubin đã quan sát khu vực này cách đây không lâu và thu được hình ảnh chi tiết nhất từ trước đến nay về hàng trăm nghìn thiên hà, ngôi sao và các môi trường vũ trụ tại đây. Đây là lần đầu tiên camera LSST (Legacy Survey of Space and Time) của đài quan sát tạo ra một hình ảnh và danh mục phục vụ nghiên cứu khoa học. Đây là camera kỹ thuật số mạnh nhất thế giới. Độ nhạy cao và độ phân giải lớn của Rubin đang mang đến cho các nhà thiên văn một góc nhìn mới đầy mạnh mẽ về địa danh nổi tiếng này của Vũ trụ.
Các nhà thiên văn đã nghiên cứu trường COSMOS trong hơn hai thập kỷ, hướng nhiều kính thiên văn hàng đầu thế giới tới đây để quan sát ở các bước sóng khác nhau (quang học, vô tuyến, tử ngoại, tia X, v..v..). Do được nghiên cứu rất kỹ lưỡng, khu vực này đã trở thành một điểm tham chiếu để thử nghiệm các thiết bị mới, so sánh các phép đo và kết hợp các quan sát. Giờ đây, Rubin đã ghi lại khu vực này bằng cách kết hợp độ sâu quan sát, trường quan sát rộng và khả năng thực hiện các quan sát lặp lại.
“Trường COSMOS là một khu vực rất quan trọng đối với việc nghiên cứu khoa học của LSST,” Phil Marshall, Phó Giám đốc Đài quan sát Rubin tại Phòng thí nghiệm Máy gia tốc Quốc gia SLAC, cho biết. “Nguồn dữ liệu phong phú từ các quan sát trước đây, cùng với việc khu vực này được quan sát lặp lại cả trong giai đoạn vận hành thử và với tư cách là một trong những vùng quan sát sâu của LSST, sẽ khiến nơi đây trở thành một môi trường thử nghiệm rất có giá trị cho các nhà khoa học khi họ chuẩn bị khai thác dữ liệu khảo sát.”
Ở khía cạnh này, camera LSST sẽ bổ sung cho các quan sát trước đây và mang đến một góc nhìn động, cho phép các nhà thiên văn nghiên cứu những thiên hà xa xôi và theo dõi cách vũ trụ thay đổi theo thời gian. Hình ảnh này được công bố cùng thời điểm với Bản xem trước Dữ liệu Sớm 2 (EDP2) của Rubin, giai đoạn đầu tiên trong đợt công bố Bản xem trước Dữ liệu 2 của Rubin, kết hợp các quan sát mà Rubin thu được từ tháng 4/2005 đến tháng 1/2026 như một phần của giai đoạn xác thực khoa học. Bob Blum, Giám đốc Đài quan sát Rubin tại NSF NOIRLab, cho biết:
“Hình ảnh sâu của trường COSMOS mới chỉ là khởi đầu của Rubin tại khu vực này. Việc liên tục quan sát lại khu vực này trong vài năm tới sẽ cho thấy sức mạnh của thiết kế khảo sát của chúng tôi trong việc khám phá các đối tượng mới, bằng cách cung cấp cho cộng đồng khoa học một số lượng khổng lồ các đối tượng biến đổi và nhất thời như supernova và các hiện tượng bùng nổ nhất thời khác để tiếp tục quan sát và nghiên cứu chi tiết.”
Hình ảnh mới được tạo ra bằng cách chồng xếp hàng trăm quan sát riêng lẻ do Camera LSST 3,2 gigapixel thực hiện, trong đó có hơn nửa triệu thiên hà và hơn 50.000 ngôi sao riêng lẻ. Hình ảnh cũng thể hiện nhiều loại thiên hà, bao gồm các thiên hà xoắn có thanh với những cánh tay xoắn, các thiên hà elip trơn, những thiên hà đỏ mờ và các thiên hà biến dạng đang hợp nhất. Những ngôi sao trong hình ảnh nằm trong thiên hà Milky Way và nằm trên cùng đường ngắm.
Tuy nhiên, đây chỉ là một phần rất nhỏ trong số các ngôi sao mà camera LSST tránh quan sát bằng cách hướng ra xa mặt phẳng đông đúc của thiên hà Milky Way. Điều này giúp hình ảnh không bị che khuất bởi đĩa thiên hà, những đám mây bụi và khí trong môi trường liên sao (ISM). Nhờ đó, các đài quan sát có thể thu được hình ảnh sắc nét hơn về vũ trụ, nhìn xa hơn vào không gian và quan sát sâu hơn về quá khứ. Kết quả là các nhà thiên văn có thể nghiên cứu các thiên hà và cấu trúc của vũ trụ trong những giai đoạn khác nhau của quá trình tiến hóa.
Mặc dù EDP2 chỉ là bản xem trước về những gì cuộc khảo sát LSST kéo dài mười năm sẽ quan sát được, nhưng nó vẫn có giá trị khoa học riêng. Ngoài việc cung cấp cái nhìn sâu sắc về nhiều vật thể trong trường quan sát COSMOS theo thời gian, nó còn mang đến cho các nhà khoa học cơ hội để thử nghiệm và xác nhận các công cụ và sản phẩm dữ liệu của Rubin, đồng thời chuẩn bị cho cuộc khảo sát dài hạn phía trước. Như Blum đã nói thêm:
“Khi chúng ta kỷ niệm thời điểm bắt đầu hoạt động khoa học với Đài quan sát Rubin, tâm trí chúng tôi hướng về các nhân viên và cộng đồng tại Chile đang chịu ảnh hưởng bởi những trận bão tàn khốc gần đây ở khu vực Coquimbo và các vùng lân cận. Ưu tiên của chúng tôi là đảm bảo sự an toàn và sức khỏe của các nhân viên trong khu vực, đồng thời hỗ trợ cộng đồng nơi chúng tôi sinh sống và làm việc. Hình ảnh đánh dấu sự khởi đầu của hoạt động khoa học LSST này được dành tặng cho người dân vùng Coquimbo và là một lời tri ân nhỏ đối với sự ủng hộ của họ dành cho thiên văn học và các Đài quan sát AURA tại Chile trong suốt nhiều thập kỷ qua.”
Nguyễn Đình Nam
Theo Universetoday
