Thế nào gọi là thiên văn học toàn sóng?
Từ khi kính viễn vọng được phát minh đến nay chưa đầy 4 thế kỷ. Ngày nay, đường kính kính viễn vọng quang học đã rất lớn, uy lực mạnh hơn xa so với những chiếc kính viễn vọng ban đầu.
Dù vậy, nhiệm vụ chính của kính viễn vọng quang học vẫn là thu nhận ánh sáng nhìn thấy được do các thiên thể chiếu vào kính, từ đó nghiên cứu hình thức chuyển động, cấu trúc, trạng thái vật lý và thành phần hóa học của chúng.
Bước sóng của ánh sáng nhìn thấy nằm trong khoảng 400 - 700 nm (1 nm = 10-9 m). Nếu xem tầng khí quyển bao quanh Trái Đất như một bức tường, thì ánh sáng nhìn thấy chỉ là “một khe nhỏ” rất hẹp trên bức tường ấy. Nhưng đừng xem thường “khe nhỏ” này. Hơn 300 năm qua, sự phát triển của thiên văn học và hàng loạt thành quả quan trọng đều thu được thông qua quan trắc từ khe nhỏ đó.
Ánh sáng nhìn thấy là một loại sóng điện từ. Trong họ sóng điện từ còn có rất nhiều thành viên. Nếu sắp xếp theo độ dài bước sóng, thứ tự như sau:
- Sóng vô tuyến (hoặc sóng vô tuyến điện) có bước sóng từ 30 m - 1 mm.
- Sóng hồng ngoại có bước sóng từ 1 mm - 700 nm.
- Ánh sáng nhìn thấy có bước sóng từ 700 - 400 nm.
- Tia tử ngoại có bước sóng từ 400 - 10 nm.
- Tia X có bước sóng từ 10 - 0,001 nm.
- Tia γ có bước sóng nhỏ hơn 0,001 nm.
Hầu như mọi thiên thể đều phát ra các loại bức xạ điện từ này, chỉ khác nhau ở mức độ mạnh yếu. Vậy vì sao trên mặt đất ta không nhận được tất cả? Nguyên nhân chủ yếu là chúng bị bức tường khí quyển ngăn chặn. Chúng ta chỉ có thể quan trắc những sóng có bước sóng nằm trong phạm vi khoảng 300 - 1000 nm mà thôi.
Bắt đầu từ thập kỷ 30 của thế kỷ XX, các nhà khoa học phát hiện trên bức tường khí quyển còn có một cửa sổ khác, đó là cửa sổ sóng vô tuyến điện. Từ đó đến nay, thiên văn học vô tuyến điện phát triển rất nhanh, mô tả thế giới tự nhiên bằng bức tranh vô tuyến của các thiên thể.
Sau thập kỷ 40, tên lửa được phóng lên tầng cao vài chục kilomet, có thể mang theo thiết bị chụp quang phổ tia tử ngoại của Mặt Trời. Nhờ đó, người ta phát hiện bức xạ tia X của Mặt Trời.
Ngày 4 tháng 10 năm 1957, vệ tinh nhân tạo đầu tiên được phóng thành công, mở ra kỷ nguyên mới của quan trắc thiên văn trên bầu trời. Cùng với việc phóng thành công vệ tinh nhân tạo, tàu vũ trụ và phòng thí nghiệm không gian, con người chắc chắn sẽ xây dựng được những trạm thiên văn bay trên quỹ đạo ngoài tầng khí quyển. Chúng không chỉ quan trắc quang học và vô tuyến, mà còn có thể quan trắc tia X, tia γ và tia tử ngoại của các thiên thể, thúc đẩy thiên văn tia tử ngoại, thiên văn tia X và thiên văn tia γ lần lượt ra đời, phát triển nhanh chóng. Ngành thiên văn hồng ngoại đã xuất hiện từ thập kỷ 40 của thế kỷ XX, sau đó từng bị chững lại, mãi đến thập kỷ 60 mới bắt đầu phát triển trở lại.
Ngày nay, thiên văn học đã phát triển từ chỗ chủ yếu quan sát bằng ánh sáng đến chỗ có thể quan sát nhiều loại bức xạ khác nhau. Đó chính là thời đại thiên văn học toàn sóng.
