Kính thiên văn mạnh nhất thế giới có thể 'nhìn' xa tới đâu trong vũ trụ?

21 giờ trướcBài gốc

Chiếc kính ban đầu chỉ có thể phóng đại hình ảnh lên gấp ba lần, nhưng ngày nay, các kính thiên văn hiện đại đã có thể nhìn thấu quá khứ của vũ trụ cách đây hàng chục tỷ năm ánh sáng.

Kính thiên văn James Webb đã chụp được hình ảnh hồng ngoại sâu nhất và sắc nét nhất của vũ trụ. (Nguồn: Live Science)

Kính thiên văn mạnh nhất hiện nay là kính thiên văn James Webb (JWST), được phóng lên quỹ đạo vào tháng 12/2021. Đây là thành tựu hợp tác giữa Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA), Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA) và Cơ quan Vũ trụ Canada (CSA), nhằm mở rộng khả năng quan sát vũ trụ bằng cách sử dụng ánh sáng hồng ngoại – loại bức xạ không nhìn thấy bằng mắt thường nhưng có thể đi xuyên qua các đám mây bụi vũ trụ.

So với kính thiên văn Hubble trước kia, JWST có gương chính lớn hơn nhiều, đường kính lên đến 6,5 mét, với tổng diện tích thu ánh sáng hơn 25 mét vuông, trong khi Hubble chỉ có khoảng 4,5 mét vuông. Kích thước này cho phép JWST thu được nhiều ánh sáng hơn từ các thiên thể xa xôi, đặc biệt là những vật thể phát ra ánh sáng hồng ngoại yếu ớt.

Không những vậy, JWST còn được đặt tại điểm Lagrange L2, cách Trái Đất khoảng 1,5 triệu km, nơi có điều kiện trọng lực cân bằng giúp kính ổn định trong không gian và tránh được sự nhiễu loạn từ khí quyển Trái Đất.

Kết quả đạt được đã vượt xa kỳ vọng ban đầu của các nhà khoa học. Theo Phó giáo sư Peter Jakobsen, chuyên gia vật lý thiên văn tại Đại học Copenhagen, JWST có thể nhìn thấy 98% quãng đường từ hiện tại đến thời điểm Vụ nổ lớn (Big Bang), quan sát được ánh sáng từ những thiên thể hình thành chỉ khoảng 100–300 triệu năm sau thời điểm vũ trụ bắt đầu.

Việc "nhìn xa" trong thiên văn học thực chất là "nhìn về quá khứ". Ánh sáng cần thời gian để di chuyển, nên hình ảnh mà kính viễn vọng ghi nhận được luôn đến từ quá khứ, càng xa, ánh sáng đến càng muộn.

Tuy nhiên, vì vũ trụ không ngừng giãn nở, ánh sáng từ những vật thể xa sẽ bị kéo dài, dịch chuyển sang vùng bước sóng dài hơn – hiện tượng này được gọi là độ dịch chuyển đỏ. Các nhà khoa học sử dụng độ dịch chuyển đỏ để tính toán tuổi và khoảng cách của các thiên thể.

Một trong những thiên hà xa nhất mà JWST từng phát hiện là JADES-GS-z14-0, tồn tại khoảng 290 triệu năm sau vụ nổ Big Bang. Một ứng cử viên thậm chí còn sớm hơn là thiên hà MoM-z14, được cho là hình thành chỉ 280 triệu năm sau Vụ nổ lớn, với độ dịch chuyển đỏ lên tới 14,44 – cao hơn cả JADES-GS-z14-0 (14,18). Những con số này vượt xa khả năng quan sát của Hubble, vốn chỉ có thể nhìn đến khoảng 13,4 tỷ năm trước.

Ngoài việc quan sát các thiên hà xa xôi, JWST còn đặt ra những câu hỏi mới về vũ trụ. Một số nghiên cứu gần đây gợi ý rằng các thiên hà mà nó quan sát được có thể già hơn và phát triển nhanh hơn dự đoán, khiến các nhà khoa học phải xem xét lại một số khía cạnh trong mô hình chuẩn của vũ trụ học.

Tuy JWST hiện tại vẫn là kính viễn vọng không gian mạnh nhất từng được chế tạo, nhưng nó sẽ không độc chiếm vị trí này mãi. Trung Quốc hiện đang phát triển kính thiên văn Vũ trụ Trung Quốc, nhằm thu nhận được nhiều dải tần ánh sáng hơn, hứa hẹn mở rộng phạm vi quan sát cả về chiều sâu lẫn chất lượng dữ liệu thu được.

Xuân Minh

Nguồn SK&ĐS : https://suckhoedoisong.vn/kinh-thien-van-manh-nhat-the-gioi-co-the-nhin-xa-toi-dau-trong-vu-tru-169250806164953662.htm