Bảng điểm khám phá

Thông thường, những khám phá mang tính đột phá trong thiên văn học được thực hiện bằng cách thu thập thêm ánh sáng. 

Galileo được một người bạn giới thiệu chiếc kính thiên văn. Kính viễn vọng được phát triển để đưa những vật ở xa trên Trái đất đến gần hơn để quan sát. Nhưng Galileo đã áp dụng các nguyên tắc đằng sau kính thiên văn để chế tạo kính viễn vọng của riêng mình mà ông hướng lên trời. Với độ phóng đại chỉ ba mươi, kính thiên văn của Galileo còn yếu so với ngay cả những kính thiên văn đơn giản nhất hiện nay; nhưng bước đầu tiên hướng tới thiên đường đã đặt ra hướng đi cho việc suy nghĩ lại về cấu trúc vũ trụ của chúng ta. 

Mục đích chính của kính thiên văn là thu thập nhiều ánh sáng hơn mức mà mắt chúng ta có thể tự làm được. Ở dạng đơn giản nhất, kính thiên văn sử dụng thấu kính để tập trung ánh sáng từ một lỗ mở lớn thành hình ảnh rõ ràng. Ánh sáng bổ sung cho phép chúng ta nhìn thấy những vật thể xa hơn và mờ hơn mắt thường có thể nhìn thấy. 

Với kính thiên văn của mình, Galileo thấy rằng một số mặt trăng quay quanh hành tinh Sao Mộc. Điều này chứng tỏ cho ông thấy rằng vũ trụ không quay quanh một điểm duy nhất.

Galileo cũng có thể sử dụng kính thiên văn của mình để chiếu hình ảnh Mặt trời một cách an toàn. Xem xét những hình ảnh này, ông quan sát thấy những điểm thay đổi trên Mặt trời. Điều này thuyết phục ông rằng thiên đường (không gian phía trên Trái đất và ngoài tầm với của chúng ta) không phải là bất biến như các nhà triết học thời đó đã tuyên bố. 

Những khám phá khác được thực hiện bằng kính thiên văn đã bổ sung thêm bằng chứng thuyết phục các nhà thiên văn học rằng Mặt trời là trung tâm của hệ mặt trời của chúng ta. Mặc dù chúng ta không thể cảm nhận được nhưng Trái đất đang chuyển động trong không gian với tốc độ khoảng 67.000 dặm một giờ!

Sau những khám phá của Galileo, các nhà thiên văn học bắt đầu chế tạo những kính thiên văn lớn hơn để thu được nhiều ánh sáng hơn. Vào thế kỷ 19, một công nghệ khác đã được phát triển giúp mở rộng tầm nhìn của cả những kính thiên văn tốt nhất vào thời điểm chụp ảnh.

Trong khi đó, chỉ riêng kính thiên văn thôi đã có thể thu thập ánh sáng trên một không gian rộng lớn; nhiếp ảnh cho phép thu thập ánh sáng trong một thời gian dài. 

Mắt chúng ta xử lý một luồng ánh sáng liên tục. Để làm điều này, họ làm mới nhiều lần mỗi giây. Kết quả là những ngôi sao mờ nhất không được ghi nhớ trong tâm trí chúng ta trước khi được thay thế bằng những tia sáng mới. Đó là lý do tại sao khoảng cách chúng ta có thể nhìn thấy bầu trời bằng mắt thường bị hạn chế.

Bằng cách hướng ánh sáng thu được từ kính thiên văn lớn vào các tấm ảnh, các tia sáng mờ sẽ tích tụ trong một khoảng thời gian dài. Khi những tia sáng mờ tiếp tục đến, chúng được thu thập từng chút một cho đến khi một hình ảnh hiện ra từ bóng tối và mắt chúng ta có thể nhìn thấy được.

Sự hiện diện và bản chất của các thiên hà ngoài Dải Ngân hà được khám phá qua những hình ảnh phơi sáng lâu này.  

Ngày nay, các thiết bị kỹ thuật số đã thay thế phim chụp ảnh trong việc thu thập ánh sáng trong một thời gian dài. 

Năm 1993, Kính thiên văn Hubble mới bắt đầu thu thập hình ảnh về vùng không gian sâu nhất từng được nhìn thấy. Trong một khu vực có đường kính gần bằng 1/10 đường kính của trăng tròn, ánh sáng trở thành hình ảnh Hubble Deep Field South ban đầu được thu thập trong hơn một trăm giờ và tiết lộ khoảng ba nghìn thiên hà. Hình ảnh Trường siêu sâu của Hubble chụp trong 278 giờ vào năm 2004 đã tiết lộ khoảng mười nghìn thiên hà. Với công nghệ tiên tiến của Kính viễn vọng Không gian James Webb, hình ảnh không gian sâu GOODS-South hiện tại cho thấy hơn 45.000 thiên hà. Các kính thiên văn tương lai lớn hơn và mạnh hơn sẽ tiếp tục tiết lộ những khám phá vũ trụ mới, vượt xa những gì nhân loại có thể tưởng tượng cách đây chưa đầy một thế kỷ.