Bởi Jonathan Amos
Phóng viên Khoa học BBC
- Được phát hành Đăng lại
Những hình ảnh tuyệt đẹp về “vườn ươm sao” và “vũ trụ” đã được kính viễn vọng không gian trị giá 10 tỷ đô la mới của Nasa thu nhận được.
Hai bức tranh và những bức khác, được giới thiệu với thế giới vào ngày thứ Ba đánh dấu sự sẵn sàng của đài thiên văn James Webb bắt đầu hoạt động.
Cơ sở này đã trải qua sáu tháng thử nghiệm kể từ khi bắt đầu. Webb là loại kính thiên văn kế tiếp của kính thiên văn Hubble nổi tiếng, Webb được kỳ vọng sẽ là làm việc ít nhất trong 20 năm tới.
Đài quan sát mới là dự án chung của các cơ quan vũ trụ Hoa Kỳ, châu Âu và Canada – đứng đầu là Nasa.
Webb đã được điều chỉnh để nhìn vào bầu trời bằng tia hồng ngoại, loại ánh sáng có độ sóng dài hơn mức mà mắt chúng ta có thể cảm nhận được. Nó sẽ cung cấp khả năng nhìn sâu hơn vào Vũ trụ so với kính tiền nhiệm, do đó có thể phát hiện các sự kiện xảy ra trong thời gian xa hơn trước đây: hơn 13,5 tỷ năm.
Cùng với các công nghệ tân tiến nó có thể giúp nghiên cứu bầu khí quyển của các hành tinh trong Dải Ngân hà hy vọng có thể tìm ra các dấu hiệu của sự sống.
Giáo sư Gillian Wright, nhà nghiên cứu người Anh, và đồng điều tra viên về một trong bốn thiết bị hồng ngoại của Webb, cho biết loạt hình ảnh ban đầu chỉ là thử nghiệm cho những gì sẽ xảy ra sau đó.
“Bất cứ bạn nhìn bầu trời theo một cách mới, bạn sẽ thấy những gì mà bạn không thể ngờ tới.
“Thực tế là những dữ liệu mới này rất tốt, có chất lượng cao được thu thập chỉ sau vài giờ quan sát – cho bạn biết những khám phá đang nằm chờ ngoài đó để được thực hiện, “Giám đốc Trung tâm Công nghệ Thiên văn Vương quốc Anh nói với BBC News.
SMACS 0723
SMACS 0723 là một nhóm thiên hà khổng lồ, được gọi là “thấu kính hấp lực” vì khối lượng của cụm uốn cong và phóng đại ánh sáng của các vật thể ở xa hơn nhiều. Bạn nhìn thấy một cấu trúc giống như vòng cung màu đỏ – đó là một cái gì đó – một thiên hà – ở từ xa và xa hơn nữa với thời gian. Ánh sáng trong một số vòng cung đã phải mất hơn 13 tỷ năm để đến với chúng ta. Và đây là điều hơi kỳ lạ – một số vòng cung ở hai bên của hình ảnh thực sự là của cùng một đối tượng. Ánh sáng của chúng đã bị bẻ cong qua SMACS 0723 thành nhiều đường đi.
Vành đai phía Nam
Bạn sẽ thấy các phiên bản của điều này trong những cuốn sách trên bàn cà phê với hình ảnh Hubble tuyệt đẹp. Southern Ring, hay tinh vân “Eight-Burst”, là một quả cầu khí và bụi khổng lồ đang giãn nở được thắp sáng bởi một ngôi sao sắp chết ở trung tâm. Khi các ngôi sao già đi, chúng thay đổi cách chúng tạo ra năng lượng và đẩy ra các lớp bên ngoài của chúng. Và sau đó, khi ngôi sao rất nóng trở lại, nó cung cấp năng lượng cho tất cả những vật chất mà nó đã tạo ra trước đó. Vòng Nam có đường kính gần nửa năm ánh sáng và nằm cách Trái đất khoảng 2.000 năm ánh sáng. Loại cấu trúc này được gọi là “tinh vân hành tinh”, nhưng thực ra nó không liên quan gì đến các hành tinh. Đó là một sự nhầm lẫn từ những ngày đầu của kính thiên văn khi chúng không có bất cứ thứ gì giống như độ phân giải mà chúng có ngày nay. Cũng giống như Webb muốn xem các ngôi sao được sinh ra như thế nào, nó cũng muốn xem chúng chết như thế nào.
Stephan’s Quintet
Cách chúng ta khoảng 290 triệu năm ánh sáng, Stephan’s Quintet nằm trong chòm sao Pegasus. Nó đáng được chú ý vì là nhóm thiên hà nhỏ gọn đầu tiên từng được phát hiện. Bốn trong số năm thiên hà trong nhóm thiên hà bị khóa chặt trong một vũ điệu vũ trụ của những cuộc gặp gỡ gần gũi lặp đi lặp lại. Hình ảnh Webb này thoạt nhìn không khác nhiều so với phiên bản Hubble, nhưng độ nhạy hồng ngoại của kính thiên văn mới sẽ tạo ra các đặc điểm khác nhau để các nhà thiên văn học nghiên cứu. Và đây là hy vọng lớn – rằng chúng tôi sẽ có Webb làm việc cùng với Hubble. Chúng có những điểm mạnh khác nhau và việc có thể so sánh và đối chiếu sẽ mang lại cho các nhà khoa học một khía cạnh mới trong nghiên cứu. Chúng tôi không biết Hubble sẽ hoạt động trong bao lâu nữa. Nó đã 32 tuổi và dễ gặp trục trặc kỹ thuật. Nhưng các quan chức tại Nasa, những người chịu trách nhiệm về con ngựa chiến cũ vừa mới đệ trình một kế hoạch ngân sách 5 năm. Hãy giữ ngón tay của bạn bắt chéo nhau với đầy hy vọng.
Tinh vân Carina
Tinh vân Carina là mục tiêu cổ điển của kính thiên văn Hubble – tiền thân của Webb – mặc dù trong phiên bản Webb này, chúng ta nhận được một kết xuất rất khác. Carina là một trong những tinh vân lớn nhất và sáng nhất trên bầu trời, nằm cách Trái đất khoảng 7.600 năm ánh sáng. Tinh vân là những vườn ươm sao. Chúng là một đám mây khí và bụi khổng lồ, trong đó các ngôi sao mới đang hình thành. Ngoại trừ trong hình ảnh Webb này, chúng ta không chỉ nhìn thấy các vì sao – mắt chúng ta bị thu hút bởi tất cả khí và bụi đó. Các nhà thiên văn học ở đây đề cập đến một “rạn san hô vũ trụ”, hay “vách đá vũ trụ” – một loại ranh giới rộng giữa bụi ở nửa dưới và sau đó là khí ở nửa trên. Một trong những mục tiêu khoa học quan trọng của Webb là nghiên cứu cách các ngôi sao hình thành, và Carina là một nơi tuyệt vời để thực hiện điều đó.
WASP-96b
Đây không phải là một bức tranh đẹp. Đây là một quang phổ. Khoảng một nửa những gì Webb sẽ làm là quang phổ. Điều này liên quan đến việc phun ánh sáng vào “màu sắc” thành phần của nó để tiết lộ điều gì đó về đặc tính của mục tiêu – nó được làm bằng gì, tốc độ di chuyển của nó, độ nóng của nó, v.v. Đây là quang phổ thu được cho bầu khí quyển của WASP-96b, một người khổng lồ hành tinh bên ngoài Hệ Mặt trời của chúng ta, cách Trái đất khoảng 1.150 năm ánh sáng. WASP-96b hơi giống sao Mộc; nó có một tấm vải liệm lớn bằng khí. Và Webb có thể xác định bằng các phân tử chính xác tuyệt đẹp trong khí quyển. Bạn nhìn thấy các điểm đánh dấu rõ ràng cho hơi nước. WASP-96b không phải là loại hành tinh phù hợp để có sự sống; nó quá gần với ngôi sao mẹ của nó và do đó quá nóng. Nhưng Webb sẽ tìm kiếm những hành tinh có bầu khí quyển tương tự như Trái đất. Khi điều đó xảy ra, chúng tôi sẽ hỏi:
Những hình ảnh đầu tiên này từ Kính viễn vọng Không gian James Webb thật đáng kinh ngạc. Hãy dành một chút thời gian để nhìn vào chúng, và chi tiết bắt đầu xuất hiện – những chùm ánh sáng nhỏ đó là những thiên hà chứa hàng nghìn tỷ ngôi sao.
Số lượng thông tin tuyệt đối mà mỗi hình ảnh chứa đựng là một cách chóng mặt. Nhưng kho báu này chỉ có được từ vài ngày quan sát, và cho đến nay kính thiên văn mới chỉ nhìn được một phần nhỏ của bầu trời. Webb sẽ nắm bắt vũ trụ trong 20 năm tới.
Có một danh sách kiểm tra các khám phá mà các nhà thiên văn học đang hy vọng sẽ bỏ qua – từ việc nhìn thấy những ngôi sao đầu tiên tỏa sáng đến việc tìm kiếm những hành tinh có thể sinh sống được ngoài Hệ Mặt trời của chúng ta.
Nhưng điều khiến các nhà khoa học thú vị nhất là những khám phá mà họ thậm chí còn chưa từng mơ tới.
https://emp.bbc.com/emp/SMPj/2.44.17/iframe.htmlChú thích phương tiện,
Nasa’s Amber Straughn: Tại sao kính thiên văn James Webb nhìn thấy trong tia hồng ngoại
Tiến sĩ John Mather, người đoạt giải Nobel của Nasa đã làm việc cho dự án Webb từ năm 1995. Ông là nhà khoa học cấp cao của dự án và đã phải tranh luận về trường hợp của kính thiên văn trong thời kỳ ngân sách vượt quá và sự chậm trễ kỹ thuật gần như dẫn đến việc hủy bỏ.
“Tôi rất vui và cảm thấy nhẹ nhõm, bởi vì, bạn biết đấy, khi bạn bắt đầu một điều gì đó lớn lao như thế này, luôn có khả năng nó không thành công. Nó đã thành công. Chúng tôi rất tự hào”, anh nói khi xem những bức ảnh đầu tiên.
Các đối tác chính trong dự án Webb là các cơ quan vũ trụ châu Âu và Canada. Một trong những đóng góp của châu Âu là tên lửa phóng kính thiên văn lên quỹ đạo vào ngày 25 tháng 12. Nó đã làm như vậy với độ chính xác đến mức nó tiết kiệm được nhiên liệu cho Webb có thể thấy nó hoạt động trong hai thập kỷ.
“Đó là món quà Giáng sinh của tên lửa Ariane dành cho nhân loại”, Josef Aschbacher, tổng giám đốc Esa, nói, “đưa Webb vào quỹ đạo an toàn và kéo dài tuổi thọ của nó có thể thêm 10 năm.
Ông nói với BBC News: “Và nó đã chứng minh một lần nữa sự tin tưởng mà Nasa đặt vào Esa. Châu Âu là đối tác quốc tế số một của Mỹ”.
