Gần hai năm đã trôi qua kể từ lần phóng quan trọng của Kính viễn vọng Không gian James Webb, một thiết bị đáng chú ý có khả năng vượt trội để chụp những hình ảnh về vũ trụ với độ rõ nét vô song. Công nghệ tiên tiến này là vô giá đối với các nhà khoa học và nhà thiên văn học, cung cấp dữ liệu vô giá. Khác biệt với các kính thiên văn thông thường trên mặt đất, kính thiên văn Webb vượt qua những giới hạn do lực hấp dẫn, từ trường và bầu khí quyển của Trái đất đặt ra. Hơn nữa, không giống như người tiền nhiệm của nó là kính thiên văn Hubble, Webb không quay quanh hành tinh của chúng ta. Thay vào đó, nó duy trì vị trí ổn định cách xa 1,5 triệu km, giữa Trái đất và Mặt trời.
Trong bài viết này chúng tôi sẽ kể những gì Kính viễn vọng Không gian James Webb đã chụp được và một số chiến công của anh ấy.
Những gì Kính viễn vọng Không gian James Webb đã chụp được
Ở Baltimore, những hình ảnh do Kính viễn vọng Không gian James Webb chụp được được xử lý để loại bỏ mọi yếu tố có thể cản trở mục tiêu khoa học. Để làm cho những hình ảnh này trở nên hấp dẫn và dễ hiểu đối với công chúng, một lượng nhỏ tăng cường màu sắc được áp dụng, khoảng 5%.
Ví dụ, Thiên hà ma quái, còn được gọi là M74, được chụp ảnh đơn sắc bằng bốn bộ lọc khác nhau trên thiết bị MIRI của Kính thiên văn Webb. Khi đến trung tâm điều hành ở Baltimore, những hình ảnh này được xử lý tỉ mỉ để loại bỏ mọi khiếm khuyết hoặc hiện vật do thiết bị gây ra, mang lại những hình ảnh nguyên sơ mà các nhà khoa học có thể trực tiếp sử dụng trong nghiên cứu của mình.
Từ lâu, các nhà khoa học đã biết đến sự tồn tại của các lỗ đen nhỏ hơn trong giai đoạn đầu của vũ trụ; Tuy nhiên, chỉ nhờ quan sát của Webb, cuối cùng họ mới có thể phát hiện ra chúng một cách dứt khoát.
Bằng cách thu được quang phổ của các thiên thể như hành tinh, ngôi sao và thiên hà, kính thiên văn cho phép hiểu biết toàn diện về thành phần của chúng. Máy quang phổ Webb đóng vai trò quan trọng trong quá trình này bằng cách tách ánh sáng hồng ngoại thành nhiều thành phần khác nhau., do đó tiết lộ một quang phổ cho thấy sự tồn tại của các nguyên tố hóa học và phân tử khác nhau.
Bằng cách sử dụng phân tích quang phổ, các nhà thiên văn học đã xác định thành công sự hiện diện của sulfur dioxide, natri, kali, hơi nước, carbon dioxide và carbon monoxide trên ngoại hành tinh WASP-39 b. Kỹ thuật này cũng cho phép chúng ta quan sát các thiên thể bị bụi và khí che khuất, do đó mở rộng đáng kể tầm nhìn của chúng ta về vũ trụ.
Độ sâu lỗ đen
Việc NASA công bố hình ảnh thiên hà CEERS 1019 và lỗ đen siêu lớn của nó, được chụp bởi Kính viễn vọng James Webb vào ngày 6 tháng 2023 năm XNUMX, đã thu hút sự chú ý đáng kể từ cộng đồng khoa học và thiên văn học. Hình ảnh đáng chú ý này cho thấy lỗ đen siêu lớn đang hoạt động xa nhất từng được xác định, nằm trong một thiên hà được sinh ra chỉ hơn 570 triệu năm sau Vụ nổ lớn. Điều làm nên sự khác biệt của lỗ đen này là khối lượng tương đối khiêm tốn của nó, nặng khoảng chín triệu khối lượng mặt trời, nhỏ hơn đáng kể so với hầu hết các lỗ đen siêu lớn trong vũ trụ sơ khai, thường có khối lượng gấp hơn một tỷ lần khối lượng Mặt trời của chúng ta.
Sự hiện diện của lỗ đen trong CEERS 1019, mặc dù có kích thước tương đối nhỏ hơn, đã thúc đẩy các cuộc điều tra về sự hình thành của nó trong giai đoạn đầu của vũ trụ. Các nhà khoa học đã biết về khả năng các lỗ đen nhỏ hơn tồn tại trong vũ trụ sơ khai, nhưng phải đến khi Webb quan sát, họ mới có thể xác nhận một cách thuyết phục sự tồn tại của chúng.
Sau trọn một năm du hành trong không gian rộng lớn, nỗ lực hợp tác giữa NASA, ESA và CSA được gọi là Kính viễn vọng Không gian James Webb tiếp tục khiến chúng ta ngạc nhiên với những hình ảnh tuyệt đẹp của nó. Mới đây, nó tiết lộ hai bức ảnh đáng ngạc nhiên cho thấy vẻ đẹp bao la của NGC 604, một thiên hà tráng lệ chứa đầy khoảng 200 thiên thể. Những hình ảnh quyến rũ này mang đến cái nhìn thoáng qua về những chi tiết phức tạp của hiện tượng sao này, khiến chúng ta phải kinh ngạc.
Hình ảnh của NIRCam
NGC 604, một thiên hà có kích thước bằng một nửa Dải Ngân hà của chúng ta, được ghi lại trong hai hình ảnh mới được chụp bởi NIRCam (Camera cận hồng ngoại) và MIRI (Thiết bị hồng ngoại tầm trung). Những hình ảnh này tiết lộ một mô tả phức tạp và đầy đủ về quá trình hình thành sao, cho thấy các bong bóng chứa đầy khí đang giãn nở và các sợi trải rộng. Mức độ chi tiết vượt xa những quan sát trước đó và thể hiện một tấm thảm sống động về sự ra đời của thiên thể.
Hình ảnh được chụp bởi camera cận hồng ngoại cung cấp sự xác nhận về sự tồn tại của hai ngôi sao trẻ nằm phía trên tinh vân trung tâm. Ngoài ra, các cấu trúc hình bong bóng màu đỏ rực rỡ được quan sát thấy bên trong tinh vân mà NASA cho là do ảnh hưởng của gió được tạo ra bởi các ngôi sao sáng và mạnh nhất trong NGC 604. Hình ảnh cũng cho thấy các vệt màu cam nổi bật, cho thấy sự hiện diện của carbon các hợp chất dựa trên được gọi là hydrocacbon thơm đa vòng (PAHs). Những chất này là thành phần quan trọng của môi trường giữa các vì sao và đóng vai trò quan trọng trong sự hình thành các thiên thể, mặc dù nguồn gốc của chúng vẫn còn bí ẩn. Hơn nữa, hình ảnh cho thấy khả năng vượt trội của hai ngôi sao trẻ, rạng rỡ trong việc khai quật các lỗ hở trong lớp bụi phía trên tinh vân trung tâm.
Hình ảnh MIRI
Hình ảnh MIRI cho thấy sự giảm đáng kể về số lượng sao, đặc biệt là các sao siêu khổng lồ, có độ sáng và kích thước lần lượt vượt quá Mặt trời của chúng ta một triệu và một trăm lần. Sự sụt giảm này có thể là do thực tế là những ngôi sao nóng này phát ra ít ánh sáng hơn đáng kể ở các bước sóng mà MIRI thu được. Ngược lại, Những khối khí và bụi nguội hơn lớn hơn tỏa ra ánh sáng rực rỡ.
NASA đã xác định được các cấu trúc màu xanh lam riêng biệt giống như các đường gân, cho thấy có thể tồn tại các hydrocacbon thơm đa vòng. Như chúng tôi đã đề cập trước đó, những hydrocacbon này rất quan trọng trong việc hình thành các thiên thể như hành tinh và ngôi sao. NGC 604, có tuổi ước tính khoảng 3,5 triệu năm, có đám mây khí phát sáng có đường kính ấn tượng 1.300 năm ánh sáng.
Tôi hy vọng rằng với thông tin này, bạn có thể tìm hiểu thêm về những gì Kính viễn vọng Không gian James Webb đã thu được và tầm quan trọng của nó.