Kính viễn vọng không gian James Webb là kính viễn vọng lớn nhất và tiên tiến nhất về mặt kỹ thuật từng được chế tạo. Credit: NASA (SBS News)

THẾ GIỚI - Kể từ khi ra mắt vào ngày 25 tháng Mười hai năm 2021, kính viễn vọng James Webb đã phát hiện ra các thiên hà mới, đo bầu khí quyển của các hành tinh xa xôi và cung cấp những hình ảnh tuyệt đẹp.

Vào ngày Giáng sinh của ba năm trước, kính viễn vọng không gian lớn nhất từng được chế tạo đã được phóng lên với một sứ mệnh đầy tham vọng: quan sát các thiên hà và ngôi sao đầu tiên được hình thành trong vũ trụ.

Quay quanh Mặt trời, cách Trái đất 1,5 triệu km, Kính viễn vọng không gian James Webb (JWST) đã nhìn ngược về quá khứ hơn 13 tỷ năm.

JWST do NASA dẫn đầu, cùng với các đối tác là Cơ quan Vũ trụ Châu Âu và Cơ quan Vũ trụ Canada.

Tiến sĩ Laura Driessen, chuyên gia thiên văn học vô tuyến tại Đại học Sydney nói với SBS News rằng bà rất ngạc nhiên trước những phát hiện của họ.

"Mỗi lần họ công bố một hình ảnh mới tuyệt đẹp, tôi chỉ nghĩ, 'Ồ, điều đó thật tuyệt, phải không?'"

Hiểu về nguồn gốc của vũ trụ

JWST đã có một số khám phá đáng kinh ngạc, thúc đẩy sự hiểu biết của chúng ta về vũ trụ.
 

Giáo sư và chuyên viên thiên văn học Michael Brown, tại Đại học Monash, người nghiên cứu quá trình tiến hóa của các thiên hà theo thời gian vũ trụ, cho biết JWST đã được sử dụng để nghiên cứu các thiên hà xa nhất từng được quan sát.

Brown nói với SBS News, "Chúng ta đang nhìn thấy những thiên hà này không lâu sau Vụ nổ Big Bang. Những thiên hà này khá trẻ, hàng trăm triệu năm tuổi thay vì hàng tỷ năm tuổi",

"Và đây là một số thiên hà đầu tiên được hình thành trong vũ trụ".

Mặc dù kính thiên văn đã giúp các chuyên gia khoa học hiểu rõ hơn về không gian, nhưng vẫn còn nhiều điều bí ẩn đang được tạo ra.

Ông nói, "Chúng ta đang nhìn thấy nhiều thiên hà hơn chúng ta mong đợi và chúng lớn hơn nhiều so với chúng ta mong đợi",

"Điều này khiến nhiều chuyên gia thiên văn học phải đau đầu về cách các thiên hà của họ có thể được xây dựng nhanh như vậy, ngay sau Vụ nổ Big Bang".

Trông giống như chiếc mũ rộng vành của người Mexico, thiên hà Sombrero là một thiên hà xoắn ốc được quan sát qua Kính viễn vọng không gian James Webb. Nguồn: AAP / ABACA/PA

Đối với Tiến sĩ Brad Tucker, một chuyên gia vật lý thiên văn tại Đại học Quốc gia Úc, các quan sát hành tinh của kính viễn vọng là một trong những thành tựu lớn nhất của nó.

Ông nói, "Nó đã đo bầu khí quyển của các hành tinh khác và phát hiện các dấu hiệu có thể có của các nguyên tố có thể liên quan đến sự sống",

"Nó có bầu khí quyển không? Có gì trong bầu khí quyển đó? Có dấu hiệu của sự vật trong đó không, hay nó có thể sinh sống được?".

Tiến sĩ Brad Tucker cũng nhấn mạnh công nghệ hình ảnh của kính thiên văn.
 

Ông nói, "Nó có thể nhìn thấy Cực quang trên bốn hành tinh khác. Điều này thực sự chi tiết hơn nhiều so với những gì chúng ta từng thấy",
"Tôi muốn nói rằng chúng ta đã từng xem bóng đá trên tivi trước đây, nhưng giờ chúng ta đã nâng cấp lên tivi 4K, đó là một trải nghiệm xem khác biệt".

Webb so với Hubble

Quan sát này kết hợp ánh sáng hồng ngoại từ Kính viễn vọng không gian James Webb của NASA và ánh sáng cực tím và ánh sáng khả kiến từ Kính viễn vọng không gian Hubble của NASA. Các thiên hà đã lướt qua nhau hàng triệu năm trước. Nguồn: NASA

NASA mô tả JWST như đang đứng trên vai của một người khổng lồ: Kính viễn vọng không gian Hubble (Hubble).

Hubble được phóng vào năm 1990 và từ góc nhìn của nó, đã lập biểu đồ về sự tiến hóa của các thiên hà, ngôi sao và hành tinh.

Những hình ảnh được truyền hình của nó trong thế kỷ trước đã có tác động sâu sắc đến sự quan tâm của công chúng đối với không gian.

Tiến sĩ Brad Tucker cho biết những phát hiện của Hubble và JWST bổ trợ cho nhau, nhưng JWST mạnh mẽ hơn nhiều.

Tầm nhìn hồng ngoại sâu hơn của Kính viễn vọng không gian James Webb có thể xuyên qua bụi và khí của những đám mây khổng lồ nơi các ngôi sao và hệ hành tinh hình thành. Nguồn: NASA

Tucker nói, "Kính thiên văn giống như những chiếc xô đựng ánh sáng khổng lồ. Xô càng lớn thì càng thu thập được nhiều ánh sáng",

"James Webb lớn hơn Hubble. Hubble có gương rộng 2,4 mét James Webb rộng sáu mét rưỡi, mạnh hơn Hubble gấp 10 lần về diện tích."

"Điều đó cho phép chúng ta nhìn thấy một số thứ giống như Hubble nhìn thấy, nhưng ở xa hơn hoặc chi tiết hơn".

JWST cũng có thể nhìn thấy các màu sắc ánh sáng mà Hubble không thể nhìn thấy, cho phép nó nhìn thấy các đặc điểm khác nhau từ xa hơn.
 

Nó có gương chính lớn hơn Hubble, cho phép nó thu thập nhiều ánh sáng mờ và dịch chuyển đỏ hơn và nhìn thấy các vật thể mờ hơn tới 100 lần.

Công nghệ 'đáng kinh ngạc' không thể sửa chữa

JWST được tạo thành từ một số thành phần lớn và việc phóng nó vào ngày 25 tháng Mười hai năm 2021 là một bước đột phá.

Nó bao gồm một gương chính làm bằng berili, một tấm chắn nắng cách nhiệt và nhiều thiết bị khác nhau, bao gồm máy ảnh và máy quang phổ.

Driessen cho biết, "Việc phóng và mở thiết bị này là một cuộc cách mạng về công nghệ; các tấm chắn nhiệt bảo vệ tất cả đều rất lớn, có kích thước bằng một sân tennis",

"Họ phải mở tất cả những thứ đó ra và bảo đảm mọi giai đoạn đều hoạt động trơn tru. Nếu không, chỉ cần một thứ gì đó không ổn, thì toàn bộ mọi thứ sẽ tan thành mây khói".

Được Kính viễn vọng Không gian Hubble của NASA công bố vào năm 1995, 'Những Trụ cột Sáng tạo' trong Tinh vân Đại bàng, một vườn ươm sao. Vẻ đẹp của chúng đã thu hút trí tưởng tượng của toàn thế giới. Hình ảnh mới này được Kính viễn vọng Không gian James Webb chụp. Nguồn: NASA

Driessen giải thích rằng việc sửa chữa các kính thiên văn gần hơn như Hubble là có thể, nhưng JWST quá xa để bảo trì.
 

Bà nói, "Chúng ta không thể tiếp cận được. Vì vậy, nếu nó hư thì không thể sửa chữa".

Kính thiên văn không gian James Webb sẽ làm gì tiếp theo?

Driessen cho biết với mỗi khám phá mới, các khoa học gia đang điều chỉnh các lý thuyết và ý tưởng của họ để tinh chỉnh các nghiên cứu trong tương lai về không gian.

Bà nói, "Các thiên hà và thiên hà cũ và thiên hà xa xôi mà JWST đã tiết lộ đã khiến chúng ta phải thốt lên rằng, 'Ồ, có lẽ chúng ta cần điều chỉnh các lý thuyết của mình'",

"Các chi tiết đang trở nên rõ ràng hơn nhiều vì những gì JWST đang tiết lộ. Nhưng một số thứ đang trở nên khó hiểu hơn, điều đó có nghĩa là chúng ta đang tiến gần hơn đến sự thật".

Brown cho biết kính thiên văn đã đạt được nhiều thành tựu trong một thời gian ngắn.

"James Webb chỉ mới ở trên quỹ đạo được vài năm, và tôi nghĩ khả năng của nó và mục đích sử dụng của nó, chúng ta chỉ mới nắm bắt được đầy đủ khả năng của nó."

"Tôi nghĩ khi mọi người hiểu rõ hơn về kính thiên văn, cách thức hoạt động và độ chính xác của nó, chúng ta sẽ có ngày càng nhiều khám phá thú vị về các hành tinh ngoài hệ mặt trời của chúng ta."