Ảnh chụp không gian của NASA là giả - Nhưng không phải như bạn nghĩ

Bạn đã từng thấy những hình ảnh ngoạn mục từ NASA, những ngôi sao sinh ra từ các đám mây khí, những thiên hà rối rắm, những màu sắc trông thật tuyệt vời và sống động. Rồi bỗng nhiên, có người nói rằng đây không phải là ảnh thật, rằng NASA đã chỉnh sửa tất cả những bức ảnh này. Chà, hãy đoán xem nào. Họ nói đúng, NASA đã chỉnh sửa ảnh của họ từng bước một. Vấn đề là không phải để lừa dối chúng ta Mà là để tiết lộ những điều chúng ta không bao giờ có thể tự mình nhìn thấy Bạn thấy đấy, màu sắc là một thứ kỳ lạ Nó chỉ là những làn sóng ánh sáng và năng lượng bay trong không gian Khi những làn sóng này chạm vào một vật thể nào đó Một quả chuối, một chiếc ghế hay thậm chí một hạt bụi Các vật thể đó hấp thụ một phần sóng và ăn một phần quang phổ Nhưng một phần lại phản xạ trở lại mắt chúng ta Ánh sáng phản dạng đó chính là thứ chúng ta cảm nhận được là màu sắc của vật thể Có cả một phổ sóng này, từ sóng ngắn đến sóng dài Khi sóng dài hơn, chúng chuyển sang quang phổ đỏ và biến thành tia hồng ngoại, vi sóng và sóng vô tuyến Khi sóng ngắn hơn, chúng chuyển dần sang quang phổ xanh lam và tím, biến thành tia cực tím, tia x và tia gamma Ngay giữa quang phổ đó là một dải sáng nhỏ mà chúng ta gọi là ánh sáng khả kiến là phần duy nhất mà mắt chúng ta có thể nhìn thấy. Đó chính là cầu vồng mà tất cả chúng ta đều biết và yêu thích và nó là một phần cực kỳ nhỏ. Vì vậy, bạn có thể nói rằng chúng ta hầu như không nhìn thấy thế giới này. Khi ánh sáng phản xạ từ vật gì đó và đi vào mắt chúng ta, các tế bào cảm nhận màu sắc được gọi là hình nón sẽ gửi chúng đến não. Vì vậy, khi chúng ta nói chuối màu vàng, Điều đó có nghĩa là chuối đã hấp thụ sóng đỏ, lục và lam và phản xạ sóng vàng vào mắt chúng ta Vậy thì câu hỏi đặt ra là Liệu không gian có thực sự đẹp đẽ và rực rỡ đến thế hay chỉ là giả tạo? Ồ thì vừa đúng vừa không Các ngôi sao phát ra ánh sáng và nó di chuyển trong không gian như một đoàn tàu không thể dừng lại Nó bay lượn lờ cho đến khi va phải thứ gì đó Các hạt bụi, một hành tinh, một con tàu vũ trụ hay một phi hành gia Mỗi khi ánh sáng chiếu vào một vật, một phần bị hấp thụ, một phần phản xạ và tiếp tục di chuyển. Vì vậy, chúng ta nhận được ngày càng ít ánh sáng hơn mỗi khi nó chiếu vào vật đó. Và khi bạn đi vào một tinh vân, về cơ bản là hàng tấn hạt bụi xung quanh, một đám mây khí, ánh sáng nhanh chóng bắt đầu phân tán và biến mất. Tinh vân cũng phát sáng tự nhiên từ các khí ion hóa như hydro, oxy, lưu huỳnh, tỏa ra ánh sáng theo các vạch quang phổ cụ thể. Nhưng nó cũng rất mờ nhạt Hãy nhớ rằng, mắt chúng ta chỉ nhìn thấy một vẫn khi ánh sáng phản chiếu từ những vầng đó Hơn nữa, các tế bào hình nón nhận biết màu sắc trong mắt chúng ta không tốt lắm Vì chúng cần rất nhiều ánh sáng để hoạt động Chúng ta không thể nhìn thấy những vật mờ nhạt Trừ khi có vật gì đó phát ra ánh sáng ngay gần đó Còn không, chúng ta sẽ không nhìn thấy gì cả Nói cách khác, đối với chúng ta, toàn bộ không gian sẽ giống như một căn phòng tắt đèn Những tinh vân và hành tinh tuyệt đẹp vẫn ở đó, nhưng bạn không có đèn gần đó nên bạn không thể nhìn thấy chúng một cách trọn vẹn. Khi có nhiều ánh sáng xung quanh, tế bào que sẽ chiếm ưu thế, một loại tế bào khác rất tốt cho chuyển động và thị lực trong bóng tối, nhưng lại kém về màu sắc. Vì vậy, trong không gian sâu thẳm, tất cả những gì chúng ta thấy chỉ là màu trắng mờ và xám. Nếu bạn đang bay trên một con tàu vũ trụ, các ngôi sao sẽ trông sắc nét, trắng và không lấp lánh. Bạn sẽ có thể thấy một số sắc thái đỏ hoặc xanh lam đối với những ngôi sao sáng hơn như Betelgeuse hoặc Rigel Nhưng nhiều thứ cùng lắm chỉ là những vệt mờ xám xịt Giải ngân hà có thể trông như một dải mây, không rực rỡ như cầu vồng trong nhấp ảnh thiên văn Tinh vân trông như những đám mây mờ nhạt, không màu, trừ khi đó là thứ gì đó phát sáng rất rực rỡ như tinh vân Orion Trong hệ mặt trời, các phi hành gia có thể nhìn thấy mọi thứ nhờ mặt trời hoặc khi họ ở gần các hành tinh hoặc tàu vũ trụ được chiếu sáng. Các hành tinh như sao mộc và sao hỏa vẫn giữ được một số màu sắc nhất định cho mắt chúng ta. Trong khi đó, trên trái đất, bầu trời sẽ trông đen kịt vào ban ngày nếu không có khí quyển, mà trời sẽ chỉ là một đĩa sáng trong khoảng không, nhìn từ mặt trăng. Giá mà chúng ta có tế bào hình nón siêu nhạy, có thể cảm nhận ánh sáng tốt hơn chúng ta và nhìn thấy cả những vật mờ nhạt. À khoan đã, chúng ta thực sự có công nghệ cho việc đó. Máy ảnh phơi sáng lâu và kính thiên văn Kính thiên văn rất tuyệt vời cho việc đó Chúng thường sử dụng chế độ phơi sáng lâu để thu thập ánh sáng trong nhiều phút hoặc thậm chí nhiều giờ Điều đó cho phép chúng thu được những photon mà mắt thường không bao giờ thu được Khi các kính viễn vọng như Hubble hay James Webb chụp ảnh Chúng không chụp những bức ảnh đẹp như trên Instagram Chúng thu thập tất cả dữ liệu thô sơ, vô hình này Những con số và ánh sáng yếu ớt vừa nằm trong tầm nhìn của con người mà cũng vừa vượt qua tầm nhìn của chúng ta. Kính viễn vọng không gian James Webb thậm chỉ còn không nhìn thấy ánh sáng khả kiến. Nó được chế tạo để phát hiện tia hồng ngoại hay nhiệt. Những kính viễn vọng như vậy hoạt động như những cỗ máy thời gian. Chúng không chỉ cho thấy những thiên hà xa xôi mà còn cho thấy hình dạng của những thiên hà đó hàng tỷ năm trước. Chúng ta nhìn thấy những ngôi sao đã tắt từ lâu và những thiên hà có thể đã biến mất. Tất cả là nhờ kính viễn vọng James Webb có thể xuyên qua khí và bụi Nhìn thấy những thiên hà già cỗi đến mức ánh sáng của chúng đã bị kéo dãn thành bước sóng hồng ngoại khi vũ trụ dãn nở Nói cách khác, kính thiên văn này không được thiết kế để chụp ảnh thẩm mỹ Mục đích chính của nó là nghiên cứu lịch sử vũ trụ Thoạt nhìn, những hình ảnh này trông giống như ảnh xám hoặc thậm chí là ảnh đen trắng Khi James Webb gửi dữ liệu về, nó trông trống rỗng Nhưng trong quá trình hậu xử lý, các nhà thiên văn học đã ánh xạ các bước sóng họ nhận được thành các màu sắc có thể nhìn thấy được. Mỗi màu sắc trong những bức ảnh đó đều được chọn vì một lý do. Nó làm nổi bật các bước sóng, khí hoặc nhiệt độ cụ thể. Dù sao đi nữa, nó cũng cho thấy những thứ mà nếu không có nó, mắt người sẽ hoàn toàn không nhìn thấy. Đôi khi chúng chỉ hiển thị những thứ mà mắt người có thể nhìn thấy. Đôi khi chúng thay đổi màu sắc hoặc thêm một số thứ để thể hiện các yếu tố. hoặc cường độ. Ví dụ nếu bạn đang nghiên cứu một siêu tân tinh, một ngôi sao tự nổ tung thành từng mảnh, bạn cần nhìn rõ các mảnh vỡ của nó để hiểu chuyện gì đang xảy ra. Điều đó có nghĩa là bạn sẽ phải điều chỉnh độ tương phản hoặc cân bằng màu sắc để làm nổi bật các loại khí cụ thể và tìm các vật thể nhạt màu gần các vật thể sáng. Bạn muốn xem một tảng đá kỳ lạ trên sao hỏa? Bạn phóng to, điều chỉnh ánh sáng, tăng cường bóng tối, các nhiếp ảnh gia làm điều này mỗi ngày. Vậy nên, các nhà khoa học cũng làm vậy. Bởi vì sự rõ ràng đồng nghĩa với sự hiểu biết, ngay cả những bức ảnh cũ từ các sứ mệnh Apollo cũng đã được chỉnh sửa trong thời hiện đại, giống như việc phục chế một bộ phim cũ để nó trông trong vắt thay vì mơ ảo. Nếu không có công đoạn chỉnh sửa này, những khám phá đáng kinh ngạc nhất trong hai năm qua, những thiên hà đầu tiên, những ngôi sao mới sinh bên trong các đám mây vũ trụ sẽ chỉ trông như tĩnh. Liệu có thể vô tình hiểu sai màu sắc không? Dĩ nhiên rồi Ví dụ, hình ảnh chúng ta nhận được về sao hỏa chủ yếu là màu đỏ Nhưng khi chúng ta hạ cánh xuống hành tinh này, nó lại rực rỡ hơn Phần lớn là màu vàng, vàng nhạt, nâu vàng hoặc nâu Lý do sao hỏa trông có màu đỏ là do sắt dỉ trong đá Đất sao hỏa và bụi, tất cả phụ thuộc vào ánh sáng, bụi khí quyển và phương pháp xử lý hình ảnh Nhưng bản thân những màu sắc tuyệt vời không phải là hư cấu Các thiên hà chứa hàng tỷ ngôi sao, khí và bụi, tỏa ra những giải màu vô cùng phong phú Những bức ảnh của NASA về cơ bản chỉ là bản dịch một góc nhìn thú vị Liệu chúng ta có thể sử dụng kính nhìn đêm Hoặc một công nghệ nào đó giúp mắt chúng ta nhận biết ánh sáng tốt hơn Hoạt động như Hubble hay James Webb không? Trời ơi, bầu trời sẽ thật điên rồ, bạn sẽ không bao giờ ngủ được nữa Những chiếc kính thiên văn kỳ diệu này sẽ khuếch đại đáng kể ánh sáng yếu tăng cường và tái tạo màu sắc. Tức là công nghệ nhìn đêm hiện nay chưa đáp ứng được điều đó. Kính nhìn đêm hoạt động bằng cách khuếch đại ánh sáng khải kiến và cận hồng ngoại, nhưng chúng hiển thị mọi thứ bằng màu xanh lá cây đơn sắc, không phải màu sắc thực sự. Trong khi đó, kính hồng ngoại phát hiện nhiệt, không phát hiện màu sắc. Chúng ta cần một loại kính có thể tăng độ nhạy photon lên khoảng 10.000 lần. Giá mà chúng ta cũng đủ may mắn như một số loài động vật. Ví dụ, rắn có thể nhìn thấy tia hồng ngoại Ong nhìn thấy tia cực tím Và chim nhìn thấy nhiều màu sắc hơn chúng ta Và chúng ta thậm chí không thể tưởng tượng nổi chúng cảm nhận thế giới như thế nào Vâng, NASA chỉnh sửa ảnh của họ Bởi vì không gian thô sơ không dành cho mắt chúng ta Nó tối tăm, lạnh lẽo, xa xôi và tĩnh lặng Nhưng chỉ cần một chút chuyển đổi, một chút toán học Một chút chỉnh màu, một chút kể chuyện bằng hình ảnh Chúng ta có thể nhìn thấy những điều vô hình Chúng ta có thể nghiên cứu quá khứ và truyền cảm hứng cho nhiều người hơn nữa, nghiên cứu không gian trong tương lai.