Các nhà nghiên cứu đã chụp được những hình ảnh vô tuyến mang tính đột phá về "vòng lửa" của nhật thực bằng cách sử dụng Mảng bước sóng dài của Đài quan sát vô tuyến Thung lũng Owens. Công nghệ này hứa hẹn những tiến bộ lớn trong việc quan sát mặt trời. Các nhà khoa học tại Trung tâm Nghiên cứu Mặt trời-Mặt đất (NJIT-CSTR) của Viện Công nghệ New Jersey đã chụp được nhật thực ngày 14 tháng 10 theo cách chưa từng thấy trước đây - ghi lại hình ảnh vô tuyến đầu tiên về hiệu ứng "vòng lửa" nổi tiếng của nhật thực hình khuyên.

Hình ảnh vô tuyến về nhật thực ngày 14 tháng 10 năm 2023 do Mảng bước sóng dài của đài quan sát vô tuyến Thung lũng Owens quan sát: Sơ đồ minh họa về hình ảnh ánh sáng khả kiến ​​của nhật thực tại cùng thời điểm. Nguồn: Sijie Yu

Nhật thực một phần sẽ được nhìn thấy trên hầu hết lục địa Bắc Mỹ trong vài giờ vào Thứ Bảy, nhưng hiệu ứng "vòng lửa" đầy đủ chỉ kéo dài chưa đầy năm phút và sẽ chỉ hiển thị với những người trong đường đi rộng 125 dặm của nhật thực hình khuyên.

Tuy nhiên, những quan sát mới về nhật thực vô tuyến - kéo dài lâu hơn nhiều so với những lần nhật thực một phần gần đây mà hàng triệu người trên Trái đất đã trải qua - đã tạo ra những hình ảnh tuyệt đẹp về các vòng nhật thực ở bước sóng vô tuyến kéo dài hơn một giờ.

Bằng cách sử dụng Mảng bước sóng dài của Đài quan sát Thung lũng Owens (OVRO-LWA) mới được ủy quyền tại Đài quan sát vô tuyến Thung lũng Owens ở California, các nhà nghiên cứu đã thực hiện những quan sát mang tính đột phá về sóng vô tuyến từ quầng sáng mở rộng của Mặt trời khi Mặt trăng đi qua giữa Trái đất và ngôi sao gần nhất.

"Cuối cùng thì việc nhìn thấy nhật thực 'Vòng lửa' theo cách này thật ngoạn mục... Chúng tôi chưa bao giờ nhìn thấy hình ảnh vô tuyến về mặt trời có chất lượng như thế này trước đây", Dale Gary, Giáo sư Vật lý xuất sắc của NJIT-CSTR và đồng điều tra viên của dự án OVRO-LWA, được tài trợ bởi Quỹ Khoa học Quốc gia, cho biết.

Các quan sát về nhật thực ngày 14 tháng 10 gần mức che khuất tối đa được ghi lại bởi Mảng bước sóng dài của đài quan sát vô tuyến Thung lũng Owens (OVRO-LWA). Các vòng tròn liền và nét đứt lần lượt phác thảo đĩa mặt trời nhìn thấy được và rìa mặt trăng bị che khuất. Đáng chú ý, Mặt trời vô tuyến đôi khi bị biến dạng do sự khúc xạ của sóng vô tuyến do các dao động trong tầng điện ly, một hiệu ứng gợi nhớ đến việc nhìn thấy Mặt trời bên dưới làn nước gợn sóng. Vì video bắt đầu lúc mặt trời mọc nên hiện tượng biến dạng này đặc biệt dễ nhận thấy vào lúc sớm mặt trời mọc. Nguồn hình ảnh: Yu Sijie

"Chúng ta thường không thể nhìn thấy quầng sáng từ mặt đất ngoại trừ nhật thực toàn phần, nhưng bây giờ chúng ta có thể nhìn thấy toàn bộ qua OVRO-LWA. Lần nhật thực này khiến nó thậm chí còn ấn tượng hơn."

"Từ địa điểm quan sát của chúng tôi ở California, chúng tôi không thể nhìn thấy rõ ràng toàn bộ nhật thực hình khuyên qua Chen Bin, phó giáo sư tại Khoa Vật lý NJIT-CSTR, người đứng đầu công việc xử lý và giảm dữ liệu cùng với các nhà nghiên cứu NJIT Surajit Mondal và Yu Sijie, cho biết, đài phát thanh cho thấy một đĩa mặt trời lớn hơn nhiều so với ánh sáng khả kiến do độ nhạy của sóng vô tuyến với quầng hào quang mở rộng.

Chen Bin cho biết: "Từ góc độ khoa học, đây là cơ hội duy nhất để sử dụng rìa mặt trăng như một 'cạnh dao' chuyển động nhằm cải thiện độ phân giải góc hiệu quả và từ đó nghiên cứu quầng sáng mở rộng của Mặt trời ở độ phân giải cao nhất có thể ở các bước sóng này."TAG PH72

OVRO-LWA là một dự án gồm nhiều tổ chức do Gregg chỉ đạo Hallinan tại Viện Công nghệ California (Caltech) sử dụng dãy 352 ăng-ten để lấy mẫu hàng nghìn bước sóng vô tuyến trong khoảng ~20-88 MHz. Đối với khoa học mặt trời, nó cung cấp hình ảnh chất lượng cao nhất của Mặt trời vô tuyến trong phạm vi bước sóng này, gấp khoảng hai lần kích thước của đĩa mặt trời nhìn thấy được.

Hallinan nói: “Ghi lại sự kiện ngoạn mục này là cơ hội hoàn hảo để công bố hoạt động thành công của OVRO-LWA như một cơ sở vô tuyến mới có thể nghiên cứu Mặt trời và nhiều thiên thể khác, bao gồm các ngoại hành tinh, tia vũ trụ, vũ trụ sơ khai và hơn thế nữa”. Tuy nhiên, nhật thực toàn phần có thể nhìn thấy ở miền Trung nước Mỹ sẽ xảy ra sớm hơn dự kiến ​​vào ngày 8/4 năm sau.

Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu cho biết nhật thực gần đây là một ví dụ nổi bật về việc lần đầu tiên sử dụng thiết bị này để quan sát mặt trời. Với những khả năng mới do OVRO-LWA cung cấp, nghiên cứu khoa học thú vị dự kiến sẽ diễn ra trong tương lai gần, đặc biệt là khi hoạt động của mặt trời trong chu kỳ mặt trời 11 năm hiện tại đạt đến đỉnh điểm ở mức "cực đại mặt trời" dự kiến vào năm 2025.

"Chúng tôi hiện đang phát triển một quy trình xử lý dữ liệu tự động sẽ sớm tạo ra các hình ảnh mặt trời gần như thời gian thực và cung cấp chúng cho công chúng. Những hình ảnh nhật thực này là bằng chứng khái niệm cho công việc này. Các sản phẩm dữ liệu chưa từng có sắp tới sẽ mang đến những cơ hội khám phá mới cho nghiên cứu thiên văn học mặt trời và thời tiết không gian”, Chen nói. "