Một năm trước, Kính viễn vọng Không gian James Webb bắt đầu hành trình xuyên không gian.

Jane Rigby, một nhà khoa học dự án vận hành và thiên văn học của NASA cho biết: “JWST ra mắt vào ngày Giáng sinh, và sau đó nó là một món quà mà phải mất sáu tháng để loại bỏ.

Sau khoảng thời gian hiệu chuẩn ban đầu, kính thiên văn bắt đầu thu thập dữ liệu. Những kết quả đầu tiên đã làm kinh ngạc các nhà thiên văn học.

“Tôi đã tải dữ liệu xuống, tôi đang mặc bộ đồ ngủ… Bạn biết đấy, đó là một đại dịch, tất cả chúng tôi đều đang làm việc tại nhà,” Rigby nói. “Tôi lấy dữ liệu đó ra và bắt đầu duyệt qua nó, lướt qua nó. Và nó thật đẹp.”

Chỉ năm tháng trong sứ mệnh khoa học của mình, kính viễn vọng đã chuyển đổi ngành thiên văn học. Các công cụ kính viễn vọng đã cho phép anh ta chụp được các hành tinh, ngôi sao và thiên hà chưa từng thấy trước đây, cả ở gần và xa.

NPR đã nói chuyện với ba nhà thiên văn học trong các lĩnh vực thiên văn học khác nhau về cách JWST đang thúc đẩy nghiên cứu trong lĩnh vực chuyên môn của họ. Tất cả họ đều đồng ý rằng JWST đã thay đổi cuộc chơi và vẫn còn rất nhiều nghiên cứu đột phá sắp tới.

“Các hệ thống vòng lặp vừa bật ra và chúng rất tuyệt”

Heidi Hamill là nhà thiên văn học hành tinh và nhà khoa học liên ngành trong Dự án JWST. Cô gia nhập đội vào năm 2002 vì muốn nghiên cứu hành tinh Neptune.

Vào tháng 9, JWST đã huấn luyện những chiếc gương của mình trên người khổng lồ băng.

Hamill nói: “Lần đầu tiên nhìn thấy hình ảnh trên màn hình máy tính, tôi đã rất xúc động. “Đầu tiên tôi bắt đầu khóc, sau đó tôi bắt đầu la hét và kêu gọi tất cả người thân của mình đến xem bức ảnh này!”

Trước JWST, Hamill cho biết, các nhà thiên văn học chưa bao giờ quan sát rõ ràng hệ thống vành đai của Sao Hải Vương. Tàu vũ trụ Du hành đã bay qua Sao Hải Vương vào năm 1989, nhưng chỉ chụp được những phần sáng nhất trong các vành đai của hành tinh.

Công cụ JWST phát hiện các vòng lặp với độ rõ nét vô song.

Hamill nói: “Boom! Loop Systems xuất hiện ngay lập tức và nó thật tuyệt.

Giống như bước ra khỏi thực tế ảo vào thế giới thực.

Bên ngoài hệ mặt trời của chúng ta, JWST cũng đã giúp các nhà thiên văn học theo dõi các thiên hà lâu đời nhất và xa nhất được biết đến.

“Tôi đã xem xét dữ liệu mô phỏng, cố gắng bắt chước những gì JWST sẽ thấy trong nhiều năm nay. Vì vậy, khi tôi nhìn thấy dữ liệu lần đầu tiên, nó giống như bước ra khỏi thực tế ảo và bước vào thế giới thực,” Brant Robertson nói, giáo sư thiên văn học và vật lý thiên văn tại Đại học Michigan. California, Santa Cruz.

Robertson là một trong nhóm các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra những thiên hà lâu đời nhất từng được quan sát. Các công cụ của JWST cho phép nhóm của ông xác định các thiên hà có tuổi đời lên tới 13,4 tỷ năm—những thiên hà hình thành chưa đầy 400 triệu năm sau Vụ nổ lớn, một phần rất nhỏ tuổi của vũ trụ.

Robertson nói: “Bằng cách tìm ra những thiên hà rất sơ khai này, chúng ta có thể học được điều gì đó về lịch sử của chính chúng ta, về lịch sử của vũ trụ nói chung, mà còn về ngôi nhà của chúng ta một cách cụ thể”.

Robertson cho biết, trong khi các kính viễn vọng cũ hơn như Hubble mang đến cho các nhà thiên văn học cái nhìn thoáng qua về những gì ở ngoài kia, thì JWST đã mở rộng loại hình khoa học khả thi.

Robertson nói: “Giống như mở một cuốn sách mà bạn đã muốn biết kết thúc từ rất lâu nhưng lại không đọc đoạn kết đó,” Robertson nói, “và rồi cuối cùng bạn thấy toàn bộ câu chuyện được tiết lộ cho bạn.”

“Hầu như mọi thứ chúng tôi làm đều không thể thực hiện được trước kính viễn vọng này.”

Jane Rigby, nhà khoa học dự án hoạt động tại JWST, cũng sử dụng kính viễn vọng để nghiên cứu các thiên hà xa xôi.

Một hiện tượng xảy ra tự nhiên được gọi là thấu kính hấp dẫn khuếch đại ánh sáng từ các màn hình của thiên hà Rigby — kết hợp điều đó với JWST, cô ấy có thể cắt xuyên qua bụi vũ trụ để nghiên cứu cách các ngôi sao hình thành trong các thiên hà này.

“Không phải mọi thứ chúng tôi làm đều có thể thực hiện được trước kính thiên văn này,” Rigby nói.

Rigby cho biết các thiết bị Hubble không thể nhìn thấy lớp bụi che khuất các thiên hà này. Hơn nữa, các thiết bị của JWST cho phép nó nghiên cứu cấu trúc vật lý của các thiên hà này thông qua quang phổ học, một kỹ thuật thường được các nhà thiên văn học sử dụng để xác định thành phần hóa học của các vật thể trong không gian.

Rigby cho biết: “Chúng tôi đang nghiên cứu nơi các ngôi sao hình thành trong các thiên hà thấu kính này theo những cách mà bất kỳ kính thiên văn nào khác không thể thực hiện được”.

JWST đã được chứng minh là một công cụ tuyệt vời cho các nhà thiên văn học, Rigby nói, nhưng những khám phá lớn nhất của ông vẫn chưa đến.

“Chúng tôi mới bắt đầu nhận được vô số bài báo thông báo về những khám phá này,” cô nói. Rigby cho biết JWST đang được sử dụng để nghiên cứu các hành tinh trong hệ mặt trời của chúng ta, bầu khí quyển của các hành tinh trong các hệ mặt trời khác, cách các ngôi sao chết đi, cách các thiên hà phát triển, v.v.

Và mặc dù JWST mạnh hơn nhiều so với các kính viễn vọng trước đây, Rigby cho biết các nhà thiên văn học vẫn có thể sử dụng Hubble để bổ sung cho các quan sát của JWST.

Rigby nói: “Theo nhiều cách, JWST được xây dựng để làm những điều mà Hubble không thể, vì vậy chúng hoạt động rất ăn ý với nhau. “Người ném bóng và đội trưởng trong đội bóng chày của bạn làm những việc khác nhau.”

Rigby cho biết kính viễn vọng có đủ nhiên liệu đẩy trên tàu để tồn tại hơn 20 năm trong không gian, vì vậy có khả năng nó có thể vượt quá mức tối thiểu của sứ mệnh dự kiến ​​là 5 năm.

“Tôi nghĩ năm tới sẽ còn thú vị hơn năm nay,” Rigby nói.

Rốt cuộc, sẽ cần thời gian để kiểm tra dữ liệu do Kính viễn vọng Không gian James Webb thu thập và xem nó có thể thay đổi hiểu biết của chúng ta về nhiều bí ẩn của vũ trụ đến mức nào.