Kính viễn vọng không gian Euclid của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu hiện đang chia sẻ những hình ảnh chưa từng thấy với công chúng. Mục tiêu là tìm ra những thiên hà khổng lồ làm biến dạng không thời gian và tạo ra hiệu ứng thấu kính hấp dẫn. Dự án Space Warps mới, được lưu trữ trên nền tảng Zooniverse, cho phép mọi người tham gia tìm kiếm.
Sáng kiến này kết hợp các thuật toán trí tuệ nhân tạo với khả năng nhận dạng các mẫu tinh tế của con người. Khoảng 300.000 hình ảnh được AI chọn trước sẽ được phân tích. Chúng là một phần dữ liệu mà sứ mệnh sẽ chính thức công bố vào mùa thu năm nay, trong đợt phát hành thông tin lớn đầu tiên (DR1).
Thấu kính hấp dẫn tiết lộ vật chất vô hình
Các thiên hà khổng lồ hoạt động như thấu kính tự nhiên. Lực hấp dẫn của chúng bẻ cong ánh sáng đến từ những vật thể ở xa hơn. Kết quả xuất hiện dưới dạng các vòng cung kéo dài, nhiều hình ảnh hoặc các vòng hoàn chỉnh, được gọi là các vòng Einstein.
Những hiện tượng này cho phép các nhà thiên văn học “cân” các thiên hà và cụm thiên hà. Kỹ thuật này tiết lộ tổng lượng vật chất, bao gồm cả vật chất tối, không phát ra ánh sáng. Các nghiên cứu về thấu kính mạnh theo thời gian cũng giúp hiểu được sự giãn nở tăng tốc của vũ trụ và vai trò của năng lượng tối.
- Hình ảnh cho thấy các thiên hà nền bị biến dạng thành vòng cung hoặc vòng xung quanh các thiên hà phía trước
- Hiệu ứng cho phép đo sự phân bố của vật chất tối bên trong thấu kính
- Dữ liệu Euclid bao phủ một diện tích tương đương 9.500 lần kích thước của Mặt Trăng tròn
- Hơn 10 nghìn ống kính mạnh mới được mong đợi trong giai đoạn này của dự án
Euclid đã mang lại kết quả ấn tượng
Ra mắt vào tháng 7 năm 2023, Euclid chụp được những hình ảnh nhạy cảm, quy mô lớn về bầu trời. Vào tháng 3 năm 2025, các nhà nghiên cứu đã xác định được 500 thấu kính thiên hà-thiên hà chỉ bằng 0,04% dữ liệu ban đầu. Hầu hết đều chưa được biết đến trước đây.
Dự án mới mở rộng nỗ lực. AI đã phân tích 72 triệu thiên hà từ dữ liệu DR1. Các tình nguyện viên hiện sàng lọc những ứng viên có điểm số cao nhất. Âm lượng lớn hơn 30 lần so với các tìm kiếm trước đó.
Một thiên hà gần đó có tên NGC 6505 là một ví dụ. Hình ảnh của Euclid cho thấy một vòng sáng xung quanh nó. Ánh sáng từ một thiên hà xa hơn tạo thành vòng tròn khi nó bị bẻ cong bởi lực hấp dẫn của NGC 6505.
Cách tham gia Space Warps
Bất kỳ ai có quyền truy cập internet đều có thể truy cập trang web Zooniverse của dự án. Các hướng dẫn giải thích những gì cần tìm kiếm: những biến dạng đặc trưng xung quanh các thiên hà trung tâm. Không có kinh nghiệm trước đó là cần thiết. Mỗi cú nhấp chuột đều giúp tinh chỉnh kết quả AI.
Những người tham gia trước đây đã góp phần lập danh mục hàng trăm ống kính trong thử nghiệm ban đầu. Nỗ lực mới tìm cách nhân lên con số đó. Dữ liệu được xử lý sẽ cung cấp dữ liệu cho các nghiên cứu về tiến hóa vũ trụ.
Euclid gửi khoảng 100 gigabyte dữ liệu mỗi ngày tới Trái đất. Kính viễn vọng lập bản đồ hàng tỷ thiên hà để hiểu cấu trúc quy mô lớn của vũ trụ. Thấu kính mạnh bổ sung cho các phép đo thấu kính yếu mà sứ mệnh cũng thực hiện.
Lợi ích khoa học của sự hợp tác
Sự kết hợp giữa AI và phân loại của con người làm tăng hiệu quả. Máy tính xử lý khối lượng lớn một cách nhanh chóng nhưng con người phát hiện những trường hợp mơ hồ chính xác hơn. Dự án trước đây cho thấy sự hợp tác này hoạt động tốt.
Aprajita Verma, từ Đại học Oxford và đồng sáng lập Space Warps, đã nhấn mạnh tiềm năng. Diện tích lớn hơn và các thuật toán cải tiến sẽ tiết lộ nhiều hơn bốn lần tổng số thấu kính được biết đến sau gần 50 năm quan sát.
Các nhà khoa học hy vọng có thể sử dụng các thấu kính mới để lập bản đồ vật chất tối một cách chi tiết chưa từng có. Kết quả cũng sẽ tinh chỉnh các mô hình về năng lượng tối, nguyên nhân thúc đẩy sự giãn nở nhanh chóng của vũ trụ.
Những hình ảnh chưa được công bố mở ra cánh cửa cho công chúng
Các tình nguyện viên có quyền truy cập sớm vào các đoạn cắt hình ảnh chưa được công bố rộng rãi. Chất lượng ảnh của Euclid giúp có thể nhìn thấy những chi tiết đẹp ở các thiên hà xa xôi. Nhiều người tham gia cho biết họ rất ngạc nhiên khi xác định được những biến dạng tinh vi mà AI đánh dấu là có thể xảy ra.
Dự án duy trì sự tập trung vào khoa học mở. Những người tham gia sẽ nhận được giấy chứng nhận đóng góp. Việc phân loại trực tiếp hỗ trợ công việc của các nhà nghiên cứu từ tập đoàn Euclid, tập hợp hơn 2.000 nhà khoa học từ các quốc gia khác nhau.
Các bước tiếp theo của sứ mệnh
Euclid tiếp tục nghiên cứu kéo dài sáu năm của mình. Nó quan sát bầu trời dưới ánh sáng khả kiến và cận hồng ngoại. Sứ mệnh đo cả thấu kính yếu và dao động âm thanh baryonic để theo dõi lịch sử vũ trụ. Thấu kính mạnh bổ sung thêm thông tin cục bộ về vật chất và lực hấp dẫn.
Dữ liệu từ DR1 sẽ được phát hành vào năm 2026. Dung lượng lớn hơn sẽ cho phép thống kê mạnh mẽ về tần số ống kính. Các nhà nghiên cứu có kế hoạch so sánh những phát hiện này với mô phỏng máy tính để kiểm tra các lý thuyết về vật chất tối.
Space Warps đại diện cho một ví dụ khác về cách công dân đóng góp vào những khám phá tiên tiến. Nỗ lực trước đây với Euclid đã chứng minh giá trị của phương pháp này. Giờ đây, với dữ liệu ở quy mô lớn hơn, tiềm năng sẽ tăng lên.