Đặt kính viễn vọng dưới nước để khám phá vũ trụ: Đột phá hứa hẹn mở ra một kỷ nguyên mới trong lĩnh vực thiên văn học
Hiện tại, 57 dây cáp đã được lắp đặt và kế hoạch còn bao gồm việc bổ sung hàng trăm dây cáp khác.
Theo TTXVN, một dự án đầy tham vọng đang được triển khai tại Địa Trung Hải nhằm nghiên cứu các hạt neutrino bí ẩn từ vũ trụ. Đây là bước đột phá hứa hẹn mở ra một kỷ nguyên mới trong lĩnh vực thiên văn học .
Cụ thể, dự án mang tên Kính viễn vọng Neutrino kilomet khối (KM3NeT). Nó bao gồm việc lắp đặt hàng trăm quả cầu thủy tinh gắn trên các dây cáp thẳng đứng ở độ sâu dưới đáy biển. Những thiết bị tiên tiến này được thiết kế để phát hiện và nghiên cứu các hạt neutrino – loại hạt hạ nguyên tử khó nắm bắt nhưng chứa đựng nhiều thông tin quý giá về không gian sâu thẳm.
Các máy dò này được thiết kế đặc biệt để ghi lại những tín hiệu thoáng qua từ neutrino – các hạt cơ bản bí ẩn có thể giải mã những bí mật về các sự kiện vũ trụ mạnh mẽ nhất. Các đài quan sát dưới nước đặt kỳ vọng lớn vào việc làm sáng tỏ nguồn gốc của các neutrino, loại hạt mang nguồn năng lượng khổng lồ nhưng gần như không thể phát hiện bằng các phương pháp thông thường.
Khác với kính viễn vọng truyền thống thu nhận ánh sáng, những thiết bị này được thiết kế để phát hiện những tia sáng mờ nhạt do neutrino tạo ra khi tương tác với nước biển. Các nhà khoa học kỳ vọng rằng nỗ lực này sẽ mở ra một chương mới trong hành trình khám phá những bí ẩn của vũ trụ.
"Thật kỳ lạ khi nghĩ về điều đó", nhà vật lý Simone Biagi của Viện vật lý hạt nhân quốc gia Italy cho biết. "Chúng ta muốn làm thiên văn học, và để nhìn vào vũ trụ, chúng ta lại đặt kính viễn vọng dưới nước".
Hiện tại, 57 dây cáp đã được lắp đặt và kế hoạch còn bao gồm việc bổ sung hàng trăm dây cáp khác. Các máy dò được triển khai ở độ sâu cách mặt nước vài dặm, ngoài khơi Sicily và bờ biển phía Nam nước Pháp. Khi hoàn thiện, hệ thống này sẽ tựa như một khu rừng dưới nước, lặng lẽ đung đưa trong bóng tối huyền bí của đại dương sâu thẳm.
Cụ thể, hai kính viễn vọng này được thiết kế với những mục đích riêng biệt. Kính viễn vọng ARCA (viết tắt của "Nghiên cứu Vật lý Thiên văn bằng các Hạt Vũ trụ trong Vực thẳm"), đặt tại vùng biển ngoài khơi Sicily, chuyên tìm kiếm các neutrino năng lượng cao đến từ không gian vũ trụ.
Trong khi đó, kính viễn vọng ORCA (viết tắt của "Nghiên cứu Dao động bằng các Hạt Vũ trụ trong Vực thẳm"), đặt tại vùng biển ngoài khơi Pháp, tập trung nghiên cứu các neutrino trong khí quyển, nhằm hiểu rõ cách chúng biến đổi thành các loại khác nhau.
Các quả cầu thủy tinh (Ảnh: Internet
Phương pháp này tương tự như đài quan sát IceCube ở Nam Cực, nơi các neutrino được phát hiện trong băng thay vì trong nước. Việc triển khai thiết bị diễn ra hàng năm, đòi hỏi sự chuẩn bị kỹ lưỡng và chính xác. Trên tàu, một cần cẩu khổng lồ hạ từng cuộn cáp xuống đáy biển. Tiếp theo, một thiết bị lặn điều khiển từ xa sẽ được sử dụng để kết nối các cáp và kiểm tra toàn bộ hệ thống, đảm bảo hoạt động ổn định.
Khi một sợi cáp đã sẵn sàng, thiết bị lặn điều khiển từ xa sẽ kích hoạt quá trình triển khai. Một phao được sử dụng để nâng cáp lên, trong khi các quả cầu thủy tinh dần được thả ra, trông như những cánh dương xỉ nở bung dưới lòng đại dương. Ngay sau đó, các đội trên bờ sẽ lập tức kiểm tra hiệu suất của từng sợi cáp mới lắp đặt. Mọi sự cố phải được khắc phục nhanh chóng, vì việc điều chỉnh trực tiếp dưới nước gần như không khả thi.
Dù vẫn đối mặt với nhiều thách thức, các nhà nghiên cứu đã bắt đầu sử dụng các kính viễn vọng đang trong giai đoạn hoàn thiện để tiến hành thí nghiệm. Họ tập trung nghiên cứu sự dao động của neutrino – quá trình các neutrino thay đổi từ loại này sang loại khác – và tìm hiểu cách lực hấp dẫn lượng tử có thể tác động đến các hạt bí ẩn này.
Công việc này đòi hỏi sự kiên trì và chịu đựng lớn, khi các nhà khoa học phải đối mặt với chứng say sóng, lịch trình nghỉ ngơi thất thường và chi phí vận hành tàu vô cùng đắt đỏ, lên đến 1 USD mỗi giây.
Dù vậy, ông Biagi nhấn mạnh rằng các kính viễn vọng dưới nước tại Địa Trung Hải sở hữu những lợi thế riêng biệt. Khi dự án tiến triển, các nhà nghiên cứu kỳ vọng rằng KM3NeT sẽ giải mã được một số bí ẩn lớn nhất của vũ trụ, khẳng định rằng ngay cả từ nơi sâu thẳm nhất của đại dương, con người vẫn có thể hướng tầm nhìn đến các vì sao.
