Kính viễn vọng trị giá 10 tỷ đô vừa gửi về Trái Đất “kho báu không gian”

Kính viễn vọng không gian đắt nhất từng được chế tạo ra - James Webb - đã không phụ sự kỳ vọng của các nhà khoa học, khi lần đầu tiên gửi về Trái Đất loạt ảnh chụp trực tiếp của một ngoại hành tinh. Đây là thành tựu lớn và hiếm có trong lịch sử nghiên cứu thiên văn, bởi rất khó để chụp được ảnh trực tiếp các ngoại hành tinh. Thông thường, sự tồn tại của chúng chỉ có thể được suy luận thông qua các dữ liệu khác mà con người thu thập được.

Nếu bạn chưa biết thì ngoại hành tinh (exoplanet) là những hành tinh nằm ở ngoài Hệ Mặt Trời. Về cơ bản, các ngoại hành tinh thuộc về một hệ hành tinh nhưng đi theo quỹ đạo của một ngôi sao, hố đen, tàn tích hay một hành tinh khác thay vì đi theo quỹ đạo của Mặt Trời.

Theo các nhà thiên văn học, hiện có hơn 5.000 ngoại hành tinh đã được biết đến và đặt tên. Nhưng phần lớn trong số này được phát hiện bằng các kỹ thuật suy luận gián tiếp, chẳng hạn như phương pháp chuyển tiếp, trong đó ánh sáng từ một ngôi sao chủ giảm đi đôi chút khi có một hành tinh khác đi qua phía trước nó. Hoặc cũng có thể xác định bằng vận tốc xuyên tâm, trong đó một ngôi sao bị kéo giãn nhẹ bởi lực hấp dẫn của một hành tinh lân cận. Trong các phương pháp này, sự tồn tại của một hành tinh được suy ra bởi hiệu ứng có thể được quan sát thấy trên một ngôi sao, vì vậy bản thân hành tinh đó không được quan sát trực tiếp. Tuy nhiên, trong vài trường hợp hiếm hoi, một ngoại hành tinh có thể được quan sát trực tiếp, đặc biệt nếu đó là một hành tinh lớn, nằm tương đối gần Trái Đất.

Trở lại với thành tựu mới nhất của James Webb. Kính viễn vọng không gian của ESA/NASA đã thực hiện thành công sứ mạnh quan sát trực tiếp ngoại hành tinh HIP 65426 b, và chụp được hình ảnh của hành tinh này bằng cách sử dụng bốn bộ lọc khác nhau. Mỗi bộ lọc như vậy tương ứng với một bước sóng ánh sáng riêng biệt, ghi lại các đặc điểm khác nhau của hành tinh cũng như môi trường của nó. HIP 65426 b là một ngoại hành tinh lớn, với khối lượng từ 6 đến 12 lần khối lượng của Sao Mộc. Đây cũng là một hành tinh trẻ với tuổi đời theo ước tính chỉ từ 15 đến 20 triệu năm.

Đây là một thành công mang tính bước ngoặt, không chỉ đối với James Webb mà là cả lĩnh vực thiên văn học nói chung. Thông thường để quan sát một hành tinh, các nhà nghiên cứu cần phải chặn ánh sáng phát ra từ ngôi sao chủ của hành tinh đó. Vì ngôi sao sáng hơn rất nhiều so với hành tinh, nên ánh sáng này phải bị chặn lại thì mới có thể nhìn thấy hành tinh. Điều này được thực hiện với một công cụ gọi là coronagraph, giúp chặn ánh sáng từ một nguồn sáng. Thành công này cho thấy hệ thống coronagraph của James Webb hoạt động cực kỳ hiệu quả và chính xác.

“Có được những hình ảnh này giống như tìm thấy kho báu không gian vậy. Lúc đầu, tất cả những gì ta có thể thấy chỉ là ánh sáng từ ngôi sao, nhưng với quá trình xử lý hình ảnh nâng cao của James Webb, lần đầu tiên chúng ta đã có được những bức ảnh trực tiếp về một ngoại hành tinh”, nhà nghiên cứu Aarynn Carter, thành viên nhóm vận hành James Webb, cho biết.

“Chụp được ảnh ngoại hành tinh sẽ giúp xây dựng nên sự hiểu biết tổng thể của chúng ta về vật lý, hóa học và sự hình thành của chúng, hay thậm chí có thể phát hiện ra những hành tinh chưa từng được biết đến trước đây”.