Lựa chọn kính thiên văn
Những điều cần biết và cần làm trước khi mua một chiếc kính thiên văn
Ống nhòm thì không đắt, đơn giản và dễ sử dụng, và nó đã mang đến cho bạn hàng ngàn đối tượng bên trong Dải Ngân Hà của chúng ta và xa hơn nữa. Mỗi người ngắm sao nên sở hữu một cặp ống nhòm.
Nhưng có thể đến lúc khi bạn muốn nhiều hơn nữa, khi bạn muốn nhìn thấy các đối tượng sáng hơn và to hơn và ở xa hơn. Đó là lúc bạn nên xem xét một chiếc kính thiên văn.
Nhiều người mới bắt đầu ngắm sao tìm mua một chiếc kính thiên văn trước khi tìm hiểu căn bản về những thứ sẽ nhìn trên bầu trời (và làm cách nào để nhìn thấy) thường chuốc lấy thất bại và từ bỏ thiên văn học trước khi họ thực sự bắt đầu. Nó chỉ quá phức tạp và dẫn đến việc thất bại. Bằng cách tìm hiểu trước một chút kiến thức nền, những người ngắm sao mới có thể trải nghiệm với chiếc kính thiên văn đầu tiên một cách bổ ích và đầy thú vị.
Vậy làm thế nào bạn biết bạn đã sẵn sàng để mua và sử dụng một chiếc kính thiên văn? Dưới đây liệt kê 10 thứ bạn cần biết và cần làm trước khi bạn nhảy vào quan sát bằng kính thiên văn:
Tìm hiểu về một số ngôi sao sáng và khoảng 10 chòm sao chính.
Hiểu biết các điểm chính về thiên cầu: chân trời, thiên đỉnh, kinh tuyến trời, vị trí của thiên cực bắc hoặc thiên cực nam, xích đạo trời, và đường hoàng đạo.
Học cách tìm và quan sát bằng ống nhòm, đặc biệt là Mặt Trăng, Sao Mộc, và các "vật thể sâu" sáng như Tinh vân Orion, thiên hà Tiên Nữ (Andromeda), và cụm Thất Nữ (Pleiades). Bạn cần tập nhìn qua thị kính, và với ống nhòm thì dễ chịu hơn so với một chiếc kính thiên văn.
Nhìn qua một chiếc kính thiên văn nào đấy của người khác (hoặc của các câu lạc bộ thiên văn trong các buổi sinh hoạt) để có cảm giác bạn có thể nhìn được nhiều hay ít. Nhiều người bắt đầu đã ngạc nhiên khi nhìn chỉ 0.5 đến 1 độ trên bầu trời tại một thời điểm. Nó gần giống như khi nhìn lên bầu trời thông qua một ống sậy. Bạn có thể thử với một kính thiên văn của bạn bè, hoặc tham gia một bữa tiệc sao tổ chức bởi một câu lạc bộ thiên văn ở địa phương của bạn. Nếu có thể, bạn nên nhờ một ai đó hướng dẫn và giúp đỡ bạn tìm kiếm vào quan sát các đối tượng mờ bằng kính thiên văn để có được ý tưởng về thứ đang mong đợi.
Tìm hiểu các loại kính thiên văn chính, và ưu nhược điểm của mỗi loại (bạn sẽ tìm hiểu về những điều này nhanh chóng trong hướng dẫn này...)
Tìm hiểu các chức năng và thông số kỹ thuật chính của kính thiên văn: chúng là gì, chúng có nghĩa là gì (bạn cũng sẽ đọc được trong hướng dẫn này). Kiến thức là sức mạnh.
Xác định nơi bạn sẽ quan sát, và làm thế nào để mang kính thiên văn của mình đến đó. Đừng buộc mình phải mang một cái ống to và nặng kinh khủng nếu phải vật lộn với chiếc cầu thang của nơi bạn ở hằng đêm.
Xác định nơi bạn sẽ cất giữ chiếc kính thien văn. Bạn sẽ cần một nơi khô thoáng và thuận tiện để di chuyển kính ra vào và đến nơi quan sát.
Những thứ bạn muốn quan sát với chiếc kính thiên văn của mình? Chỉ là Mặt Trăng và các hành tinh? Các lớp sương mờ như tinh vân và thiên hà? Chim chóc và núi non? Mỗi thứ một ít?
Đếm tiền... và quyết định bạn sẽ chi bao nhiêu cho một chiếc kính thiên văn. Đừng mua những chiếc kính quá rẻ tiền (dưới 5 triệu), bạn sẽ thất vọng với chất lượng của kính. Hãy tiết kiệm thêm nhiều tiền một chút và tạm thời gắn bó với ống nhòm trong thời gian chờ mua kính thiên văn.
Vật Lý Thiên Văn - Chia sẻ niềm đam mê!
Hình 12: Tinh vân Dumbbell, một đám mây khí tỏa sáng bởi một ngôi sao đang chết khi nhìn qua một chiếc kính thiên văn nhỏ (kính thiên văn Explore Scientific ED80 khẩu độ 80 mm, máy ảnh Canon EOS 450D, ISO 1600, phơi sáng 3 giờ 30 phút). Credit: astrobackyard.com
Hướng dẫn chọn một chiếc kính thiên văn tốt
Chọn một chiếc kính thiên văn là một quyết định lớn đối với những người muốn nghiên cứu thiên văn học chuyên sâu. Trước khi tìm hiểu về ưu nhược điểm của tường loại kính thiên văn, hãy bắt đầu bằng việc nắm bắt một vài luật bất thành văn để có thể chọn được công cụ tốt nhất phù hợp với nhu cầu của bạn.
Đầu tiên, đừng mua một chiếc kính thiên văn "phế liệu" rẻ tiền đang được quảng cáo tập trung vào độ phóng đại lớn (>300x, 400x hoặc hơn), và loại chân đế được sử dụng với chiếc kính có thể khiến ảnh của các đối tượng bị rung lắc và dao động khiến bạn có cảm giác chóng mặt. Những chiếc kính "phế liệu" này được bán ở nhiều cửa hàng bách hóa và một vài cửa hàng thể thao,công nghệ hay máy ảnh. Đừng bao giờ mua những chiếc kính thiên văn như vậy. Bạn chắc chắn sẽ phải hối tiếc.
Bạn có thể chi vài triệu cho một chiếc kính thiên văn tốt, hay vài chục triệu cho một chiếc kính thiên văn tuyệt hảo. Nhưng theo khuyến cáo của hướng dẫn này, bạn không nên mua một kính thiên văn dưới 5 triệu. Bạn sẽ phải thất vọng với kết quả thu được. Nến bạn không thể nỗ lực có được số tiền đó, hãy tiết kiệm thêm tiền vào tiếp tục sử dụng ống nhòm trong lúc chờ đợi.
Hình 13: Một ví dụ của một chiếc kính thiên văn "cửa hàng bách hóa" rẻ tiền. Hãy tránh xa. Credit: clarkplanetarium.org
Đừng lo lắng về độ phóng đại. Như đã nói đến ở trên, một tính năng quan trọng nhất của kính thiên văn là khẩu độ, tức là đường kính của thấu kính hay gương thu ánh sáng. Một chiếc kính thiên văn với khẩu độ lớn sẽ thu được nhiều ánh sáng hơn, mang lại cho bạn hình ảnh sáng hơn, và cho bạn nhìn thấy chi tiết tốt hơn. Chiếc kính đầu tiên của bạn nên có khẩu đội tối thiểu từ 80-90 mm. Nếu không được như vậy, hình ảnh của mọi thứ khác ngoài Mặt Trăng và có thể là Sao Mộc, sẽ rất mờ và kém sắc nét. Ví dụ, bạn có thể nhìn thấy hàng tá thiên hà bên ngoài Dải Ngân Hà của chúng ta thông qua một chiếc kính thiên văn có khẩu độ 80 mm từ một khu vực tối. Chúng sẽ mờ, nhưng bạn vẫn nhìn thấy chúng. Một kính thiên văn 6-inch hay 8-inch (150 đến 200 mm) sẽ kéo các đối tượng mờ trở nên rõ hơn nhiều, đặc biệt nếu bạn phải đương đầu với ô nhiễm ánh sáng.
(Lưu ý: Khi các nhà thiên văn học nhắm vào một kính thiên văn 150 mm chẳng hạn, có nghĩa là họ đang chỉ đến đường kính vật kính).
Cái nhìn thông qua một kính thiên văn khẩu độ lớn hầu như luôn ấn tượng hơn so với cái nhìn của cùng đối tượng thông qua chiếc kính nhỏ hơn. Nhược điểm của khẩu độ là khẩu độ càng lớn thì giá thành càng cao và kính thiên văn cũng cồng kềnh hơn. Chúng tôi để vấn đề tài chính tùy thuộc vào bạn. Nhưng luôn lưu ý kích thước và khối lượng của kính thiên văn, và khoảng cách phải di chuyển đến khu vực quan sát. Một vài chiếc kính tuyệt vời cho người mới bắt đầu có thể có kích thước từ 1.2 đến 1.5 mét chiều dài, 200 đến 230 mm chiều rộng, và có hai phần chính, mỗi phần nặng từ 9 đến 14 kg. Bạn có thể cất giữ hoặc di chuyển tất cả chúng? Nếu không thể, bạn sẽ phải xem xét đến một chiếc kính nhỏ gọn hơn. Bạn có thể phải giảm một ít khẩu độ, hoặc mua một chiếc kính đắt tiền hơn nhưng nhỏ gọn hơn. Chỉ hãy nhớ rằng: Một chiếc kính lớn không phải là tốt nếu bạn không thể sử dụng nó.
Một vài thuật ngữ của kính thiên văn
Chúng tôi đã nhắc đến tính chất quang học quan trọng nhất của một kính thiên văn đó là khẩu độ, tức là đường kính của gương hay thấu kính chính của nó. Khẩu độ càng lớn thì ảnh càng sáng. Một chiếc kính thiên văn sân nhà tốt có khẩu độ từ 20 đến 300 mm (3.15 inches đến 12 inches) hoặc hơn. Một vài kính thiên văn chuyên nghiệp lớn hàng triệu đô có khẩu độ đến 10m (400 inches), tương đương với kích thước của một ao cá nhỏ.
Thấu kính hay gương vật kính thu ánh sáng từ một đối tượng xa và đưa nó đến một điểm hội tụ (tiêu điểm). Chiều dài từ vật kính đến tiêu điểm được gọi là tiêu cự.
Một thấu kính thứ hai, gọi là thị kính, được đặt gần vị trí ánh sáng từ vật kính hội tụ tại tiêu điểm. Thị kính phóng đại ảnh đến từ vật kính và nó cũng có tiêu cự. Độ phóng đại của một chiếc kính thiên văn và thị kính rất dễ tính toán. Nếu tiêu cự của vật kính được ký hiệu là "F" và tiêu cự thị kính là "f", thì độ phóng đại của tổ hợp kính thiên văn/thị kính là {dpi{100}F/f}. Ví dụ, nếu một kính thiên văn có vật kính với tiêu cự 1200 mm (khoảng 48 inches) và nó có một thị kính với tiêu cự 25 mm (khoảng 1 inch), thì kính thiên văn sẽ có độ phóng đại bằng {dpi{100}1200/25=48\times}. Gần như tất cả kính thiên văn đều cho phép thay đổi thị kính để có các độ phóng đại khác nhau. Nếu bạn muốn có độ phóng đại 100x trong ví dụ này, bạn sử dụng thị kính có tiêu cự 12 mm.
Hình 14: Khẩu độ của thị kính trong lượng đồ kính thiên văn đơn giản này là D. Tiêu cự của thấu kính vật kính là F. Tiêu cự của thị kính là f. Vậy độ phóng đại là F/f. Tỷ lệ tiêu cự là F/D. Credit: OneMinuteAstronomer.com
Một luật bất thành văn khác: Độ phóng đại hữu dụng của một kính thiên văn là khoảng 50 lần của khẩu độ theo đơn vị inches. Độ phóng đại lớn hơn thì ảnh sẽ trở nên quá mờ và tối. Vì thế nên một chiếc kính 4-inch có thể đạt độ phóng đại 200x trước khi ảnh trở nên quá mờ và tối, một kính 6-inch sẽ đem lại độ phóng đại hữu dụng 300x, và cứ tiếp tục như vậy. Đây không phải là quy luật cứng. Đôi khi, khi bầu khí quyển không ổn định, bạn chỉ có thể đạt đến 20x hoặc 30x mỗi inch khẩu độ. Với khí quyển ổn định và chất lượng quang học cao, bạn có thể đạt đến 70x hay thậm chí 100x mỗi inch khẩu độ, và theo ví dụ trên thì có thể đạt đến 400x với một kính 4-inch. Nhưng điều này hiếm.
Đặc điểm kỹ thuật quan trọng thứ ba của một kính thiên văn là tỷ lệ tiêu cự, là tỷ số bằng tiêu cự chia cho đường kính vật kính {dpi{100}F/D}. Một tỷ lệ tiêu cự dài, nghĩa là độ phóng đại cao hơn và trường nhìn hẹp hơn với một thị kính cho trước, thì sẽ tốt cho việc quan sát Mặt Trăng và các hành tinh và các sao đôi. Đối với mỗi đối tượng này, một tỷ lệ tiêu cự f/10 hoặc hơn là lý tưởng. Nhưng nếu bạn muốn nhìn rộng hơn đối với các cụm sao, thiên hà, và Dải Ngân Hà, một tỷ lệ tiêu cự thấp sẽ tốt hơn. Bạn sẽ có độ phóng đại bé hơn, nhưng bạn sẽ nhìn thấy rộng hơn trên bầu trời. Các kính thiên văn trường rộng có tỷ lệ tiêu cự f/7 hoặc thấp hơn.
Vậy là đủ cho toán học và các quy luật! Hãy đi vào cụ thể với ba kiểu kính thiên văn chính sẵn có cho những người ngắm sao ở sân nhà: Khúc xạ, phản xạ, và kính thiên văn phức hợp, và xem xét ưu nhược điểm của mỗi loại.