Ba kính thiên văn thế hệ tiếp ngst năm 2024

Trước đó, kế hoạch phóng kính viễn vọng James Webb đã bị hoãn tới ba lần vì nhiều lý do khác nhau. Sự kiện này đã trở thành món quà Giáng sinh thiết thực dành cho các nhà khoa học đã chờ đợi ba thập kỷ để chứng kiến kính thiên văn lớn nhất với độ phân giải cao chưa từng có cất cánh vào không gian trên tên lửa đẩy Ariane 5.

Sau khi phóng khoảng 26 phút, thiết bị trị giá 9 tỷ USD, nặng hơn 6 tấn và lớn gần bằng một sân tennis này sẽ tách khỏi tên lửa để bắt đầu hành trình của mình. Trong một tháng tiếp theo đó, kính viễn vọng Webb sẽ di chuyển đến điểm nằm trong quỹ đạo Mặt Trời cách Trái Đất khoảng 1,6 triệu km, tức gấp 4 lần khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trăng. Đường quỹ đạo đặc biệt sẽ giúp nó luôn thẳng hàng với Trái Đất khi cả hai cùng quay song song quanh Mặt Trời.

Kính thiên văn không gian James Webb là "thế hệ sau" của kính viễn vọng không gian huyền thoại Hubble. Đây là một siêu kính viễn vọng có kích thước và độ phức tạp chưa từng thấy. Phần gương của nó có đường kính đến 6,5m, gấp ba lần so với kính Hubble, được tạo thành từ 18 mảnh gương lục giác.

Nó lớn đến mức NASA phải gấp lại để lắp kính vào tên lửa. Tuy vậy, kính thiên văn James Webb có quỹ đạo quay quanh Mặt Trời là 1,5 triệu km tính từ Trái Đất, xa hơn nhiều so với kính viễn vọng Hubble chỉ hoạt động trên quỹ đạo của Trái Đất tại độ cao khoảng 610 km kể từ năm 1990.

Tên lửa Ariane 5 mang theo cỗ máy gần 10 tỉ USD vào không gian

reuters/nasa

Tên lửa Ariane 5 mang theo cỗ máy gần 10 tỉ USD của Cơ quan hàng không vũ trụ Mỹ (NASA) đã rời bệ phóng của Cơ quan Không gian châu Âu (ESA) ở Guiana thuộc Pháp trên bờ đông bắc của Nam Mỹ.

Vụ phóng đã được truyền trực tiếp trên kênh NASA-ESA và được các đài truyền hình, hãng tin lớn của thế giới tiếp sóng trên YouTube.

Sau 26 phút kể từ thời điểm phóng, kính thiên văn James Webb tách khỏi tên lửa Ariane 5.

Kính viễn vọng Webb, "cỗ máy thời gian" của NASA rời trái đất

Trong vòng 13 ngày, cỗ máy nặng hơn 6,3 tấn sẽ dần bung ra trong không gian để trở về hình dạng nguyên mẫu. Nếu hoàn tất, kính James Webb có kích thước tương đương tòa nhà 3 tầng, bề ngang cỡ sân tennis.

Sau hơn 2 tuần kể từ thời điểm phóng, kính thiên văn sẽ đến được điểm trên quỹ đạo mặt trời và cách trái đất khoảng 1,5 triệu km, tức gấp 4 lần khoảng cách trái đất-mặt trăng.

Để so sánh, kính Hubble đang xoay quanh địa cầu ở độ cao 550 km.

Trải qua 40 triệu giờ chế tạo và tiêu tốn gần 10 tỉ USD, Kính James Webb là sản phẩm của quá trình thiết kế và nghiên cứu của 10.000 nhà vật lý thiên văn, kỹ sư, hóa học trên thế giới.

James Webb có độ nhạy hơn gấp 100 lần so với Hubble, vì vậy các nhà khoa học hy vọng kính thiên văn thế hệ mới sẽ cho phép họ nhìn ngược về thời bình minh của vũ trụ.

Theo tính toán, nếu kính Hubble chỉ có thể nhìn ngược về thời điểm cách sự kiện khai sinh vũ trụ Big Bang khoảng 400 triệu năm, kính James Webb sẽ có năng lực quan sát thời điểm vũ trụ mới 100 triệu năm tuổi.

Bên cạnh viễn cảnh quan sát sự hình thành của những ngôi sao ban đầu của vũ trụ, các nhà thiên văn học vô cùng hứng thú sẽ nghiên cứu các siêu hố đen, được cho đang chiếm cứ trung tâm của các thiên hà.

Những công cụ và thiết bị của James Webb cũng cho phép các nhà nghiên cứu trên trái đất có thể săn lùng chứng cứ về các hành tinh nhiều khả năng dung dưỡng sự sống, mở đường cho nỗ lực nghiên cứu sự sống ngoài địa cầu.

Có gì đặc biệt ở "con mắt nhìn vào quá khứ" - kính viễn vọng không gian Webb?

Dự kiến kính thiên văn mới sẽ bắt đầu hoạt động vào mùa hè năm 2022, sau khi mất khoảng 6 tháng để điều chỉnh các mặt gương xếp thành hình tổ ong và các thiết bị liên quan.

Theo nhà thiên văn học Cathryn Trott - Trung tâm Nghiên cứu Thiên văn Vô tuyến Quốc tế (ICRAR), đây là lần đầu tiên, chúng ta có thể trực tiếp nhìn thấy chi tiết của những thiên hà cổ xưa nhất, nó có thể chứa đựng những thế hệ sao đầu tiên đã từng hình thành trong Vũ trụ. Những thiên hà này được chủ yếu hình thành trong vũ trụ tối, chứa đầy khí hydro (khác so với nhiều vũ trụ đã được phát hiện). Hình ảnh này ghi lại ánh sáng của những ngôi sao được hình thành sớm nhất (trong vài trăm triệu năm) sau vụ nổ Big Bang.

Ba kính thiên văn thế hệ tiếp ngst năm 2024

Vùng SMACS 0723 được ghi lại bởi kính thiên văn Hubble.

Hiện nay, hồng ngoại là công cụ hiệu quả nhất được sử dụng để quan sát những khoảng không gian xa. JWST được kỳ vọng ​​sẽ quan sát được xa hơn nữa, và hy vọng sẽ có thể phát hiện nhiều chi tiết mới và quan trọng về cách Vũ trụ được hình thành. Một công cụ khác được sử dụng để quan sát không gian là hình ảnh trường sâu được sử dụng bởi Kính thiên văn không gian Hubble. Kính thiên văn không gian Hubble cũng đã quan sát và thu được một số hình ảnh về vùng SMACS 0723, tuy nhiên JWST được kỳ vọng sẽ quan sát rõ hơn về vùng này.

Vùng SMACS 0723 là một mục tiêu đặc biệt tốt để quan sát, vì vùng này có nhiều cụm thiên hà khổng lồ ở phía trước. Các cụm thiên hà này hoạt động giống như một chiếc kính lúp vũ trụ khổng lồ, nhờ vào khối lượng và lực hấp dẫn của chúng đã tạo những đường cong rõ rệt trong không gian, từ đó phóng đại ánh sáng từ các vật thể ở xa hơn, điều này giúp JWST quan sát được xa hơn và rõ nét hơn vùng SMACS 0723 so với các dải ngân hà khác. Trong hình ảnh được ghi lại của vùng SMACS 0723, chúng ta có thể quan sát rõ hàng nghìn thiên hà xung quanh. Bên cạnh việc có thể quan sát rõ những thiên hà mà trước đây chỉ có thể quan sát mờ nhạt bằng tia hồng ngoại, giờ đây chúng ta có thể quan sát được cả những thiên hà chưa từng được phát hiện.

Nhà thiên văn học nổi tiếng Fred Watson - Bộ Công nghiệp, Khoa học Úc cho biết, chúng ta đã quen với những hình ảnh được quan sát từ Kính thiên văn Hubble về các cụm thiên hà ở xa, chúng là những hình ảnh không rõ nét, bị biến dạng. Tuy nhiên, những hình ảnh được ghi lại bởi JWST đã cho chúng ta thấy được những hình ảnh rõ nét những thiên hà đã được phát hiện trước đây và nhiều thiên hà chưa từng được khám phá. Nhờ vào khả năng của JWST, giới khoa học tin rằng đây sẽ là cầu nối để trả lời cho một số câu hỏi trong quá trình khám phá vũ trụ như: các ngôi sao và thiên hà đầu tiên hình thành khi nào? chúng đã tiến hóa như thế nào? chúng ta có thể tìm hiểu gì về các hành tinh ngoại quay quanh các ngôi sao trong vùng lân cận của Mặt trời, bao gồm cả tiềm năng chứa đựng sự sống của những thiên hà này?