Vào sáng ngày 18/1/2003, TS. Penny Sackett - khi đó là Giám đốc Đài quan sát Mount Stromlo của Đại học Quốc gia Úc - nhận được một email cảnh báo từ sinh viên của mình. Các đám cháy rừng đã xuất hiện từ ngày hôm trước và đang lan dần đến khu vực trường học. Các nhà thiên văn học tại đó đang cân nhắc phương án sơ tán khẩn cấp, người sinh viên viết trong thư.
Buổi chiều hôm đó, từ nhà của mình cách đó vài dặm, TS. Sackett lo lắng khi quan sát các tàn lửa rơi từ bầu trời mù mịt trong màn khói. Các đồng nghiệp của bà đã kịp thoát khỏi khu vực thí nghiệm. Khi đám cháy đến gần, họ kịp chạy khỏi chỗ làm và mang theo ổ cứng chứa dữ liệu nghiên cứu bên trong.
Bảy trong số tám kính viễn vọng của Mount Stromlo đã bị phá hủy vào ngày hôm đó, cùng với hàng triệu đô-la thiết bị. Các đám cháy cũng phá hủy hơn 500 ngôi nhà trên khắp vùng Canberra và làm bốn người thiệt mạng.
Sự cố trên đây là lời cảnh báo đối với các nhà thiên văn học. Cháy rừng - ngày càng trở nên tồi tệ hơn do biến đổi khí hậu - đang trở thành một vấn đề với ngành khoa học này. Trong những năm gần đây, một số đài quan sát đã bị hư hại bởi cháy rừng và thời tiết khắc nghiệt, điều kiện khí quyển thay đổi cũng làm cho quá trình nghiên cứu thiên văn học trên mặt đất ngày càng khó khăn hơn.
Tình trạng nóng lên toàn cầu cũng ảnh hưởng tiêu cực đối với thiên văn học. Kính viễn vọng sẽ thu nhận càng nhiều ánh sáng càng tốt để có cái nhìn chi tiết về bầu trời đêm. Tuy nhiên độ nhạy của kính dễ bị gián đoạn bởi sự nhiễu loạn khí quyển, sự di chuyển không đều của không khí - những yếu tố này tăng lên khi nhiệt độ tăng.
|
Những sự cố như trên đã khiến cho các nhà thiên văn học quan tâm đến Trái đất nhiều hơn, một số lượng lớn chuyên gia thuộc lĩnh vực này đã tập hợp lại để cùng nhau ứng phó với biến đổi khí hậu. Năm 2019, các chuyên gia và sinh viên đã thành lập một tổ chức toàn cầu có tên là Astronomers for Planet Earth (Các nhà Thiên văn học vì Địa cầu). Tạp chí Astrobites quyết định tổ chức Tuần lễ Trái đất vào tháng tư hằng năm. Chưa hết, vào tháng trước, một nhóm các nhà nghiên cứu thiên văn học đã công bố tuyển tập “Climate Change for Astronomers: Causes, consequences and communication” (Biến đổi khí hậu đối với các nhà thiên văn học: Nguyên nhân, hậu quả và truyền thông), tổng hợp các bài viết chi tiết về kinh nghiệm cá nhân của các nhà nghiên cứu với cuộc khủng hoảng khí hậu, tác động của nó đến công việc của họ và cách họ có thể sử dụng lợi thế khoa học của mình để tạo ra sự khác biệt.
Một số nhà thiên văn học khác thì tìm cách nâng cao nhận thức về biến đổi khí hậu trong trường học, kết hợp khí hậu Trái đất vào nghiên cứu của họ, hoặc đã dừng công việc nghiên cứu khoa học để trở thành những nhà hoạt động vì khí hậu toàn thời gian.
Từ sau đám cháy kinh hoàng năm đó, TS. Sackett đã lựa chọn biến đổi khí hậu đã là một trong những hướng nghiên cứu chính của bà. Từ đó đến nay, bà nhận thấy biến đổi khí hậu đang ngày càng tồi tệ hơn và ảnh hưởng đến mọi khía cạnh của xã hội. Hiện tại, TS. Sackett thành lập một công ty tư vấn về các vấn đề khí hậu cho những cơ quan chính phủ, công ty tư nhân, và các nhóm phi lợi nhuận.
“Mọi người thường ngạc nhiên khi biết rằng các nhà thiên văn học tham gia vào công việc phản đối biến đổi khí hậu”, Travis Rector, một nhà thiên văn học tại Đại học Alaska Anchorage và là người sáng lập Astronomers for Planet Earth, cho biết. Ông nói thêm, “thực ra có một điểm chung lớn giữa vật lý thiên văn và khoa học biến đổi khí hậu. Hơn ai hết, chúng tôi hiểu rằng Trái đất là ngôi nhà duy nhất của chúng ta”.
TS. Raissa Estrela là một nhà thiên văn học tại Phòng Thí nghiệm Động cơ phản lực của NASA. Bằng cách so sánh bầu khí quyển của Trái đất với các hành tinh khác, bà nhận ra rằng hành tinh của chúng ta tuyệt vời hơn chúng ta vẫn tưởng. “Chúng ta có sự đa dạng tuyệt đẹp của sự sống mà đã mất hơn 2,5 tỷ năm để tạo thành,” bà nói. Thế mà, chỉ trong vài trăm năm, con người đã thay đổi bầu khí quyển quý giá của Trái đất và đe dọa đến sự đa dạng sinh học độc đáo của nó.
Bà và nhiều nhà thiên văn học khác cảm thấy mình có trách nhiệm phải bảo vệ Trái đất. Một cuộc khảo sát của Hiệp hội Thiên văn Hoa Kỳ cho thấy 98% số người được hỏi lo ngại về biến đổi khí hậu, TS. Rector, người điều hành cuộc khảo sát cho biết. Gần như tất cả người được hỏi cảm thấy họ cần làm điều gì đó để cải thiện tình hình, ông nói thêm
Nguy cơ tăng lênKính viễn vọng phải được xây dựng ở những nơi cao, khô ráo và cách xa tình trạng ô nhiễm ánh sáng của đô thị, điều này khiến chúng thường được đặt ở những nơi dễ bị ảnh hưởng bởi cháy rừng như đỉnh núi và rừng rậm. Do đó, vào năm 2013, một đám cháy đã lan đến gần Đài quan sát Siding Springs nằm trong một công viên quốc gia ở New South Wales.
May mắn thay, các nhà thiên văn đã rút ra bài học từ những sự kiện trước đây. Nhân viên đã bảo trì khu đất tại Siding Spring để giữ cho thảm thực vật không gần các mái vòm kính viễn vọng. Ngọn lửa đã phá hủy một số cơ sở hạ tầng, nhưng hầu hết đài quan sát vẫn an toàn.
“Cháy rừng là sự kiện phổ biến ở Úc,” Céline d’Orgeville, Giám đốc Trung tâm Công nghệ và Dụng cụ Tiên tiến, một cơ sở hiện đại được mở tại Mount Stromlo ba năm sau thảm họa năm 2003, bình luận. “Nhưng trong những năm gần đây, rõ ràng là tần suất và mức độ nghiêm trọng của các đám cháy đã tăng lên đáng kể.”
Năm 2022, một đám cháy đã phá hủy nhiều tòa nhà tại Đài quan sát Kitt Peak ở Arizona. Những đám cháy không phải là mối nguy duy nhất. Năm 2020, kính viễn vọng khổng lồ Arecibo ở Puerto Rico đã bị sập, một phần vì tác động liên tục của những cơn bão, đây là kết luận từ nhóm điều tra do Quỹ Khoa học Quốc gia Hoa Kỳ ủy quyền.
“Các nhà khoa học nhận ra rằng họ thực sự phải tính đến biến đổi khí hậu khi họ chọn các địa điểm mới,” bà d’Orgeville nói.
Tình trạng nóng lên toàn cầu cũng ảnh hưởng tiêu cực đối với thiên văn học. Kính viễn vọng sẽ thu nhận càng nhiều ánh sáng càng tốt để có cái nhìn chi tiết về bầu trời đêm. Tuy nhiên độ nhạy của kính dễ bị gián đoạn bởi sự nhiễu loạn khí quyển, sự di chuyển không đều của không khí - những yếu tố này tăng lên khi nhiệt độ tăng.
Năm 2020, một nhóm các nhà khoa học đã phân tích dữ liệu thời tiết dài hạn tại Đài quan sát Paranal ở sa mạc Atacama của Chile, kết luận của nhóm là, các sai số kết quả nghiên cứu liên quan đến khí hậu đang gia tăng.
“Đây có lẽ là nghiên cứu đầu tiên về lĩnh vực này, và ban đầu, các đồng nghiệp của tôi không mấy hài lòng về kết quả”, TS. Faustine Cantalloube (Trung tâm Nghiên cứu Khoa học Quốc gia Pháp), người đứng đầu nghiên cứu chia sẻ. Một số nhà vật lý thiên văn lo ngại rằng kết quả sẽ gợi ý rằng Paranal không phải là một địa điểm tốt để quan sát thiên văn.
Hiện tại, việc có thêm nhiều tin tức và sự thay đổi nhận thức của công chúng về biến đổi khí hậu khiến cho các nhà nghiên cứu thiên văn học dễ dàng thảo luận về các vấn đề liên quan đến khí hậu hơn. “Tình thế đã thay đổi, và tôi nghĩ rằng toàn xã hội, thực sự, đã thay đổi”, TS. Cantalloube nói.
Hạn chế phát thảiThực chất lĩnh vực nghiên cứu này không chỉ là “nạn nhân”, mà đồng thời còn là “thủ phạm” phát thải carbon. Một nghiên cứu năm 2022 ước tính rằng các đài quan sát, vệ tinh, và cơ sở hạ tầng của vật lý thiên văn thải ra tương đương 1,2 triệu tấn khí nhà kính carbon mỗi năm, con số này tương đương với lượng phát thải từ việc sử dụng điện của 230.000 hộ gia đình Mỹ trong một năm. Để quá trình quan sát các ngôi sao trở nên thuận lợi hơn, các nhà thiên văn học đang nỗ lực để làm giảm lượng khí thải carbon trong quá quá trình nghiên cứu
Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Thiên văn Quang học-Hồng ngoại Quốc gia của Quỹ Khoa học Quốc gia Hoa Kỳ (The National Science Foundation’s National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory - NOIRLab), điều hành Kitt Peak và các đài quan sát khác trên khắp châu Mỹ, gần đây đã ước tính rằng các cơ sở và hoạt động của họ thải ra tương đương 12.500 tấn khí nhà kính carbon mỗi năm, tương đương với lượng phát thải của 2.500 hộ gia đình Mỹ.
Tại Úc, chi phí năng lượng cho siêu máy tính mà các nhà thiên văn học sử dụng để chạy các mô phỏng và xử lý dữ liệu, là yếu tố đóng góp lớn nhất vào lượng khí thải của lĩnh vực này. Và một nghiên cứu được công bố vào tháng tư năm nay đã phát hiện ra rằng tổng lượng di chuyển bằng đường hàng không của các nhà nghiên cứu tới các hội nghị thiên văn học năm 2019 lớn hơn khoảng cách giữa Trái đất và Mặt trời.
Năm 2022, Hiệp hội Thiên văn Hoa Kỳ đã đưa ra chiến dịch với mục tiêu giảm lượng khí thải carbon của lĩnh vực này xuống 50% trong thập kỷ tới. Các nỗ lực của chiến dịch này bao gồm gia tăng các lựa chọn tham dự hội nghị trực tuyến và quan sát thông qua kính viễn vọng từ xa - những thay đổi đã bắt đầu diễn ra một cách tự nhiên từ đại dịch coronavirus.
Nhân viên tại NOIRLab cũng xây dựng một kế hoạch giảm một nửa số chuyến đi của họ vào năm 2027. Số tiền tiết kiệm được từ những cắt giảm đó sẽ được sử dụng để đầu tư vào cơ sở hạ tầng hiệu quả hơn, ví dụ như cửa sổ hai lớp. Ở Chile, NOIRLab có kế hoạch lắp đặt một hệ thống pin mặt trời để sạc vào ban ngày và cung cấp năng lượng vào ban đêm cho toàn bộ kính viễn vọng Gemini South, và khoảng 60% Đài quan sát Rubin.
“Mặt trời cung cấp rất nhiều năng lượng miễn phí,” Robert Nikutta, một nhà thiên văn học tham gia vào phân tích bền vững của NOIRLab, nói. “Chúng ta chỉ cần thu thập nguồn năng lượng đó.”
Một thập kỷ trước, Bernadette Rodgers, nguyên trưởng bộ phận khoa học tại Gemini South của NOIRLab, đã thực hiện một thay đổi đáng kể của riêng mình: Bà từ chức và chuyển đến Oregon, nơi bà dẫn dắt một nhóm hoạt động khí hậu thanh niên có tên là SustainUS.
TS. Rodgers thừa nhận rằng một số nhà khoa học coi việc tham gia vào các vấn đề chính trị là điều không phù hợp, nhưng bà cho rằng biến đổi khí hậu không phải là vấn đề chính trị. Lượng khí thải do con người gây ra đang làm rối loạn chu trình carbon của Trái đất là luận điểm đã được giới khoa học thừa nhận rộng rãi. “Việc khẳng định luận điểm này sẽ chẳng gây nên bất kỳ rủi ro nào đối với uy tín của các nhà nghiên cứu, TS. Rodgers kết luận.
Theo The New York Times