Đo ô nhiễm ánh sáng bằng chòm Lạp Hộ: bầu trời nhà em tối cỡ nào

Muốn biết bầu trời nhà mình tối cỡ nào, bạn có thể dùng chính chòm Lạp Hộ làm thước đo: vào một tối không trăng từ tháng 12 tới tháng 3, đếm xem bên trong khung bốn ngôi sao sáng của chòm này bạn thấy được bao nhiêu sao. Thấy càng ít, ánh đèn nhân tạo càng làm sáng bầu trời, tức ô nhiễm ánh sáng càng nặng. Đây cũng là ý tưởng của chương trình khoa học công dân Globe at Night, nơi hàng chục nghìn người trên thế giới gửi về những quan sát giống hệt như vậy.

Ô nhiễm ánh sáng là gì

Ô nhiễm ánh sáng là ánh sáng nhân tạo đi tới những chỗ không cần đến nó, hoặc nhiều hơn mức cần. Có mấy dạng dễ nhận ra:

• Bầu trời sáng mờ trên thành phố: ánh đèn hắt lên trời, va vào bụi và hơi nước trong không khí rồi tán xạ, tạo thành một vòm sáng màu cam hoặc trắng đục. Từ xa vài chục km vẫn thấy vòm sáng của một thành phố lớn.
• Chói loá: đèn quá sáng chiếu thẳng vào mắt, như đèn pha sân bóng hay biển quảng cáo, khiến ta nhìn kém hơn chứ không rõ hơn.
• Ánh sáng lấn sang: đèn của nhà này, đường này rọi vào cửa sổ phòng ngủ nhà khác.

Mắt người nhìn được sao nhờ sự tương phản giữa điểm sáng của ngôi sao và nền trời tối. Khi nền trời bị đèn làm sáng lên, các sao mờ chìm mất, chỉ còn vài ngôi sao sáng nhất. Ở nơi thật tối, mắt thường thấy được vài nghìn ngôi sao cùng lúc và dải Ngân Hà như một dòng sữa vắt ngang trời. Ở trung tâm một thành phố lớn, con số đó có thể chỉ còn vài chục.

Bầu trời thế giới đang sáng lên bao nhiêu

Năm 2016, một nhóm nhà khoa học do Fabio Falchi đứng đầu công bố "Tập bản đồ thế giới về độ sáng bầu trời đêm nhân tạo". Theo nghiên cứu này, hơn 80% dân số thế giới sống dưới bầu trời bị ô nhiễm ánh sáng, và hơn một phần ba nhân loại không còn nhìn thấy dải Ngân Hà từ nơi mình ở.

Năm 2023, nhóm của nhà nghiên cứu Christopher Kyba phân tích hơn 50.000 quan sát mà người dân gửi cho chương trình Globe at Night trong giai đoạn 2011–2022, đăng trên tạp chí Science. Kết quả: bầu trời đêm ở những nơi được quan sát sáng lên trung bình gần 10% mỗi năm — nhanh hơn nhiều so với những gì vệ tinh đo được, một phần vì vệ tinh không "thấy" rõ ánh đèn LED trắng. Với tốc độ đó, độ sáng nền trời tăng gấp đôi chỉ sau khoảng 8 năm. Điều đáng chú ý là những con số này đến từ chính mắt người thường, đứng ở sân nhà mình và đếm sao.

Thang Bortle: chín bậc của bóng tối

Năm 2001, nhà thiên văn nghiệp dư người Mỹ John Bortle đề xuất một thang 9 bậc để mô tả độ tối bầu trời, dựa vào những gì mắt thường thấy được. Bảng dưới là phiên bản rút gọn.

Bậc	Mô tả	Bạn sẽ thấy gì
1 – 2	Bầu trời tối hoàn toàn, rất xa khu dân cư	Ngân Hà rõ tới mức đổ bóng mờ; đường chân trời gần như đen; khó thấy cả cây cối xung quanh
3 – 4	Nông thôn, vùng núi	Ngân Hà vẫn rõ, nhưng có vòm sáng mờ ở phía có thị trấn
5	Ngoại ô	Ngân Hà nhạt, chỉ thấy ở đỉnh trời; nhiều sao mờ biến mất
6 – 7	Ngoại ô sáng, thị xã	Không thấy Ngân Hà; trời có màu xám cam
8 – 9	Trung tâm thành phố	Chỉ còn Mặt Trăng, hành tinh và vài chục ngôi sao sáng nhất

Phần lớn học sinh ở Hà Nội, TP. Hồ Chí Minh, Đà Nẵng sống dưới bầu trời bậc 7 tới 9. Nếu có dịp về quê ở vùng núi phía Bắc, lên cao nguyên hay ra đảo xa đất liền, hãy ngước lên một lần vào đêm không trăng: sự khác biệt có thể khiến bạn sững người.

Thử làm: đo bầu trời bằng chòm Lạp Hộ

Vì sao lại là Lạp Hộ

Lạp Hộ có bốn ngôi sao sáng tạo thành một khung gần chữ nhật — Betelgeuse đỏ cam ở góc trên trái, Bellatrix góc trên phải, Saiph góc dưới trái, Rigel trắng xanh góc dưới phải — và ba sao thắt lưng thẳng hàng ở giữa. Bốn góc sáng đến mức ở thành phố vẫn thấy, còn bên trong khung có nhiều sao mờ dần đều. Nên số sao bạn còn thấy trong khung phản ánh khá tốt độ tối của bầu trời. Lạp Hộ lên cao vào buổi tối từ khoảng tháng 12 tới tháng 3 ở Việt Nam.

Các bước

1. Chọn tối không trăng, hoặc trăng chưa mọc — tra ngày âm lịch: khoảng ngày 21 âm lịch tới mùng 3 tháng sau là tốt. Chọn giờ khoảng 20–21 giờ khi Lạp Hộ đã lên cao.
2. Đứng ở chỗ an toàn quen thuộc, tránh đèn chiếu thẳng vào mắt (đứng sau bức tường, gốc cây). Đợi ít nhất 15–20 phút cho mắt quen tối, không xem điện thoại.
3. Tìm bốn sao góc và ba sao thắt lưng. Rồi đếm mọi ngôi sao khác bạn thấy bên trong khung bốn góc. Đếm hai ba lần, lấy số bạn chắc nhất.
4. Ghi lại: ngày, giờ, nơi đứng, thời tiết (trời trong hay có mây mỏng), số sao đếm được.
5. Lặp lại ở những nơi khác: sân trường, nhà ông bà ở quê, nơi cắm trại cùng gia đình. So các con số.

Đọc kết quả

• Chỉ thấy bảy sao chính, hoặc thêm một hai sao ở phần "thanh kiếm" dưới thắt lưng: bầu trời thành phố sáng đèn.
• Thấy thêm vài sao rải rác trong khung: ngoại ô hoặc thị trấn.
• Đếm được hàng chục sao, thanh kiếm hiện một đốm mờ như sương (đó là tinh vân Lạp Hộ, một vùng mây khí nơi sao đang hình thành): bầu trời tối thật sự.

Chương trình Globe at Night làm chính xác hơn bằng một loạt hình mẫu chòm Lạp Hộ ở các mức tối khác nhau; người tham gia chọn hình giống nhất với những gì mình thấy rồi gửi kết quả cùng vị trí. Muốn tham gia thật, nhờ bố mẹ hoặc thầy cô giúp tìm trang chương trình và gửi số liệu. Các mùa khác trong năm, chương trình dùng những chòm sao khác thay cho Lạp Hộ.

Ánh đèn ban đêm ảnh hưởng tới ai

Động vật

Nhiều loài sống theo nhịp sáng tối đã có từ hàng triệu năm, và đèn điện xuất hiện quá nhanh để chúng thích nghi.

• Rùa biển con: vừa nở dưới cát, rùa con bò về phía chân trời sáng nhất, vốn là mặt biển phản chiếu ánh trăng sao. Đèn trên bờ khiến chúng bò ngược vào đất liền, kiệt sức hoặc bị bắt. Vì vậy ở những bãi rùa đẻ, như các bãi biển ở Côn Đảo, người ta phải hạn chế đèn vào mùa rùa lên bờ.
• Côn trùng: bị đèn hút tới, bay vòng quanh tới kiệt sức. Chúng là thức ăn của chim, dơi, ếch nhái và là kẻ thụ phấn cho nhiều loài cây.
• Chim di cư: nhiều loài bay ban đêm, định hướng một phần nhờ bầu trời sao. Toà nhà cao sáng đèn có thể làm chúng mất hướng, bay vòng hoặc va vào kính.

Con người

Cơ thể người tiết ra hoóc-môn melatonin khi trời tối để chuẩn bị cho giấc ngủ. Ánh sáng mạnh vào ban đêm, nhất là ánh sáng trắng xanh, làm giảm lượng hoóc-môn này và có thể khiến khó ngủ. Đây là lý do nên để phòng ngủ đủ tối và cất màn hình trước giờ ngủ. Ai có vấn đề về giấc ngủ thì nên hỏi bác sĩ.

Sửa được, và sửa khá dễ

Khác với nhiều loại ô nhiễm, ô nhiễm ánh sáng biến mất ngay khi tắt đèn. Không cần sống trong bóng tối; chỉ cần dùng đèn khéo hơn. Tổ chức DarkSky International (trước đây là Hiệp hội Bầu trời Tối Quốc tế) đưa ra năm nguyên tắc cho đèn ngoài trời:

1. Có ích: chỉ bật đèn khi thật sự cần.
2. Đúng chỗ: đèn có chụp, chiếu xuống đất, không hắt lên trời hay sang nhà bên.
3. Vừa đủ sáng: không sáng hơn mức cần.
4. Có điều khiển: dùng hẹn giờ, cảm biến chuyển động, tắt khi không ai dùng.
5. Ánh sáng ấm: ưu tiên đèn vàng ấm thay vì trắng xanh.

Một việc nhỏ cả nhà làm được: đi một vòng quanh nhà buổi tối, xem đèn nào chiếu lên trời, đèn nào để sáng suốt đêm mà không ai cần. Đổi một bóng đèn cổng không chụp sang đèn có chụp hướng xuống, hoặc lắp cảm biến, vừa đỡ tiền điện vừa trả lại một chút bóng tối cho bầu trời. Sau đó, đếm lại sao trong khung Lạp Hộ từ sân nhà mình — có khi bạn sẽ thấy thêm được một ngôi sao.

Câu hỏi thường gặp

Vì sao ở thành phố ít thấy sao?

Vì đèn đường, đèn nhà, biển quảng cáo hắt ánh sáng lên trời, va vào bụi và hơi nước rồi tán xạ, làm nền trời sáng lên. Sao mờ không còn đủ tương phản với nền trời nên chìm mất, chỉ còn vài chục ngôi sao sáng nhất.

Ô nhiễm ánh sáng là gì?

Là ánh sáng nhân tạo đi tới chỗ không cần hoặc nhiều hơn mức cần, như vòm sáng trên thành phố, đèn chói loá hay đèn rọi sang nhà khác. Nó làm mất bầu trời sao, ảnh hưởng tới động vật hoạt động ban đêm và giấc ngủ của con người.

Thang Bortle là gì?

Là thang 9 bậc do John Bortle đề xuất năm 2001 để mô tả độ tối của bầu trời bằng những gì mắt thường thấy được. Bậc 1 là trời tối hoàn hảo, thấy Ngân Hà rõ; bậc 9 là trung tâm thành phố, chỉ còn vài chục sao.

Ở Việt Nam đi đâu để ngắm được nhiều sao?

Những nơi xa thành phố, ít đèn: vùng núi cao phía Bắc, các cao nguyên, đảo xa đất liền, bãi biển vắng. Nên đi vào mùa khô, đêm không trăng, và luôn đi cùng người lớn, ở nơi có người quản lý hoặc hướng dẫn.

Làm sao giảm ô nhiễm ánh sáng ở nhà?

Chỉ bật đèn ngoài trời khi cần, dùng đèn có chụp chiếu xuống, chọn ánh sáng vàng ấm, lắp hẹn giờ hoặc cảm biến chuyển động. Đó cũng là năm nguyên tắc mà tổ chức DarkSky International khuyến nghị.