Những kết quả khoa học đầu tiên đã xuất hiện trong những tuần gần đây, và những gì kính thiên văn nhìn thấy trong không gian sâu nhất là một chút khó hiểu. Một số thiên hà xa xôi này có khối lượng đáng kinh ngạc. Giả định chung là các thiên hà sơ khai – hình thành ngay sau khi các ngôi sao đầu tiên bốc cháy – sẽ tương đối nhỏ và bị bóp méo. Thay vào đó, một số lớn, sáng sủa và được tổ chức tốt.
Garth Ellingworth, một nhà thiên văn học tại Đại học California, Santa Cruz, cho biết: “Các mô hình không dự đoán được điều này”. “Làm thế nào trong vũ trụ mà bạn làm được điều này vào thời điểm sớm như vậy? Làm thế nào mà nhiều ngôi sao lại hình thành nhanh như vậy?”
Đây không phải là một cuộc khủng hoảng toàn cầu. Nhà vật lý thiên văn Jehan Kartaltepe thuộc Viện Công nghệ Rochester cho biết, những gì đang xảy ra là rất nhiều khoa học nhanh, được thực hiện “trong thời gian thực”. Dữ liệu đang đổ về từ kính thiên văn mới và đó là một trong số các nhà thiên văn học đang quay các bài báo mới, nhanh chóng xuất bản chúng trực tuyến trước khi được đồng nghiệp đánh giá.
Webb nhìn thấy những thứ mà chưa ai từng thấy trước đây, rất chi tiết và ở khoảng cách xa như vậy. Các nhóm nghiên cứu trên khắp hành tinh đang nghiền ngẫm dữ liệu được công bố công khai và chạy đua để khám phá những thiên hà xa xôi nhất hoặc thực hiện những khám phá hấp dẫn khác. Khoa học thường tiến bộ với tốc độ ngoạn mục, kiến thức ngày càng nâng cao, nhưng Webb đang đổ đống dữ liệu hấp dẫn lên các nhà khoa học cùng một lúc. Các ước tính sơ bộ về khoảng cách sẽ được sửa đổi khi xem xét kỹ hơn.
Kartaltepe nói rằng cô ấy chắc chắn không lo lắng về bất kỳ căng thẳng nào giữa lý thuyết vật lý thiên văn và những gì Webb đang thấy: “Chúng ta có thể vò đầu bứt tai vào một ngày nào đó, nhưng sau một ngày, ‘Ồ, tất cả đều có ý nghĩa’.”
Điều gì ngạc nhiên Nhà thiên văn học Dan Koo của Viện Khoa học quản lý Kính viễn vọng Không gian là số lượng các thiên hà hình đĩa dễ thương.
Koo nói: “Chúng tôi nghĩ rằng vũ trụ sơ khai là nơi hỗn loạn này, nơi có tất cả các cụm sao hình thành, và tất cả mọi thứ đều trộn lẫn.
Giả định về vũ trụ sơ khai này một phần là do các quan sát của Kính viễn vọng Không gian Hubble, nơi phát hiện ra các thiên hà có hình dạng bất thường, sần sùi ban đầu. Nhưng Hubble giám sát một phần tương đối hẹp của quang phổ điện từ, bao gồm cả ánh sáng “nhìn thấy được”. Webb giám sát bức xạ hồng ngoại, thu thập ánh sáng bên ngoài phạm vi Hubble. Với Hubble, Koe nói, “Chúng tôi đã bỏ lỡ tất cả các ngôi sao lạnh hơn và các ngôi sao cũ hơn. Chúng tôi thực sự chỉ nhìn thấy những ngôi sao nhỏ thú vị.”
Lời giải thích dễ dàng nhất cho những thiên hà khổng lồ đáng ngạc nhiên đó là, ít nhất là đối với một số trong số chúng, đã có một tính toán sai lầm – có thể là do trò lừa bịp ánh sáng.
Các thiên hà ở xa rất đỏ. Theo ngôn ngữ chiêm tinh, chúng là “dịch chuyển đỏ”. Các bước sóng ánh sáng từ các vật thể này có thể bị giãn ra do sự giãn nở của vũ trụ. Người ta cho rằng những vùng có vẻ ửng đỏ — và có dịch chuyển đỏ cao nhất — là xa nhất.
Nhưng bụi có thể hủy hoại tài khoản. Bụi có thể hấp thụ ánh sáng xanh và làm đỏ cơ thể. Một số thiên hà rất xa, được bao phủ bởi màu đỏ này có thể rất bụi và thực sự không xa (và trẻ) như khi chúng xuất hiện. Điều này sẽ thiết kế lại các quan sát với những gì các nhà thiên văn học mong đợi.
Hoặc một lời giải thích khác có thể xuất hiện. Điều chắc chắn là hiện tại, kính viễn vọng trị giá 10 tỷ đô la – một nỗ lực chung giữa NASA và các cơ quan không gian ở Canada và Châu Âu – là Gửi ghi chú mới Không chỉ đối với những thiên hà xa xôi mà còn những thứ gần nhà hơn như sao Mộcmột tiểu hành tinh và sao chổi khổng lồ mới được phát hiện.
Các Khám phá web mới nhất Thứ năm công bố: Carbon dioxide đã được phát hiện trong bầu khí quyển của một hành tinh khổng lồ xa xôi tên là WASP-39 b. Theo Nicole Colon, một nhà khoa học thuộc dự án Web của NASA, đây là “phát hiện dứt khoát đầu tiên về carbon dioxide trong bầu khí quyển của một hành tinh ngoại”. Mặc dù WASP-39 b được coi là quá nóng để có thể sinh sống được, nhưng việc phát hiện thành công carbon dioxide cho thấy tầm nhìn của Webb nhạy bén như thế nào và báo trước việc khám nghiệm các hành tinh xa xôi có thể có sự sống trong tương lai.
Kính thiên văn được điều khiển bởi các kỹ sư tại Viện Khoa học quản lý Kính viễn vọng Không gian ở Baltimore. Trung tâm Điều hành Sứ mệnh nằm trên tầng hai của viện, bên rìa khuôn viên Đại học Johns Hopkins.
Một buổi sáng, chỉ có ba người đang làm việc trong phòng điều khiển máy bay: người điều khiển hoạt động Irma Araceli Kispi-Nera, kỹ sư hệ thống mặt đất Evan Adams và người điều khiển chỉ huy Kayla Yates. Họ ngồi trong một dãy máy trạm với màn hình lớn được tải dữ liệu từ kính thiên văn.
“Chúng tôi thường không sống trong vai trò lãnh đạo doanh nghiệp,” Yates nói. Nói cách khác, không ai điều khiển kính thiên văn bằng cần điều khiển hoặc bất cứ thứ gì tương tự. Nó hoạt động chủ yếu độc lập và đáp ứng lịch trình giám sát mỗi tuần một lần. Một lệnh được gửi từ phòng điều khiển chuyến bay đến Trung tâm Chuyến bay Không gian Goddard của NASA ở Greenbelt, Maryland. Từ đó, nó đi đến Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực của NASA ở Pasadena, California, và sau đó đến Mạng Không gian Sâu – các ăng-ten vô tuyến gần Barstow, California, Madrid và Canberra, Úc. Tùy thuộc vào chuyển động quay của Trái đất, một trong những ăng-ten này có thể gửi lệnh tới kính thiên văn.
Từ rất lâu kể từ khi biến mất khỏi trung tâm hoạt động của sứ mệnh ở Baltimore, đám đông người có mặt vào một buổi sáng phóng kính thiên văn Giáng sinh năm ngoái.
Adams nói: “Đó là minh chứng cho thấy chúng tôi thành công như thế nào khi chúng tôi có thể tăng từ vài trăm xuống chỉ còn ba người trong số chúng tôi.
Lịch trình quan sát phần lớn được xác định bởi mong muốn hiệu quả và điều đó thường có nghĩa là nhìn vào những thứ xuất hiện gần nhau trên bầu trời ngay cả khi chúng cách xa nhau hàng tỷ năm ánh sáng.
Du khách sẽ thất vọng khi nhận ra rằng đội điều khiển chuyến bay không nhìn thấy những gì kính thiên văn nhìn thấy. Không có màn hình lớn nào hiển thị, ví dụ, một sao chổi, một thiên hà hoặc bình minh của thời gian. Nhưng đội điều khiển chuyến bay có thể đọc dữ liệu mô tả hướng của kính thiên văn – ví dụ: “hướng lên bên phải 32 độ, nghiêng 12 độ”. Sau đó tham khảo biểu đồ sao để xem kính thiên văn đang hướng đến đâu.
“Nó nằm giữa Andromeda và bất kỳ chòm sao nào khác,” Adams nói.
Dưới đây là một số mẫu của một số quan sát của Webb, sẽ mang lại những hình ảnh mới, cũng như các báo cáo khoa học, trong những tháng tới:
thiên hà bánh xe đẩy: Một thiên hà “vòng” cực kỳ đẹp và hiếm, cách chúng ta khoảng 500 triệu năm ánh sáng. Cấu trúc bất thường của nó là kết quả của vụ va chạm của nó với một thiên hà khác. Đây là một trong những Những hình ảnh đầu tiên được xử lý bởi nhóm web Để cho thấy những gì một kính thiên văn có thể làm.
M16, Tinh vân Đại bàng: “Tinh vân hành tinh” này trong thiên hà của chúng ta nổi tiếng là ngôi nhà của một cấu trúc có biệt danh là “Trụ cột của Sự sáng tạo” được chụp bởi Kính viễn vọng Không gian Hubble. Nó đã trở thành một trong những hình ảnh nổi tiếng nhất của Hubble, cho thấy ba chùm bụi cao chót vót được chiếu sáng bởi các ngôi sao trẻ nóng bỏng bên ngoài khung hình ảnh, tất cả đều được NASA hướng dẫn để tạo ra cảnh quan đối với mắt người. Webb sẽ tạo ra một hình ảnh có khung hình tương tự nhưng với độ phân giải và chi tiết mới, nhờ khả năng thu thập ánh sáng ở bước sóng hồng ngoại không thể tiếp cận với Hubble.
Ganymede, mặt trăng lớn nhất của sao Mộc: Nó là mặt trăng lớn nhất trong hệ mặt trời và thậm chí còn lớn hơn cả hành tinh Mercury. Các nhà khoa học tin rằng nó có một đại dương dưới bề mặt với nhiều nước hơn tất cả các đại dương trên Trái đất. Klaus Pontopedan, nhà khoa học thuộc dự án Webb, cho biết kính viễn vọng sẽ tìm kiếm những chùm tia, là những suối nước nóng tương tự như những gì đã được quan sát trên mặt trăng Europa và Enceladus của Sao Mộc.
Sao chổi C / 2017 K2: Được phát hiện vào năm 2017, nó là một sao chổi lớn bất thường với phần đuôi dài 500.000 dặm và hướng về phía mặt trời.
Thiên hà Xoắn ốc Có Thanh chắn Vĩ đại: Tên chính thức là “NGC-1365”, đây là thiên hà trong kinh thánh “hình que” cổ điển tuyệt đẹp với dải sao trung tâm nối hai cánh tay hình vòm nổi bật. Nó cách chúng ta khoảng 56 triệu năm ánh sáng.
Hệ hành tinh Trappist-1 الكواكب: Bảy hành tinh quay quanh ngôi sao này và nhiều hành tinh trong số chúng nằm trong “vùng có thể sinh sống”, có nghĩa là chúng nằm ở khoảng cách xa ngôi sao, nơi nước có thể là chất lỏng trên bề mặt của nó. Các nhà thiên văn muốn biết liệu những hành tinh này có khí quyển hay không.
Draco và nhà điêu khắc: Đây là những thiên hà hình cầu lùn gần với Dải Ngân hà. Bằng cách nghiên cứu chuyển động của chúng trong một khoảng thời gian dài, các nhà thiên văn hy vọng sẽ tìm hiểu thêm về sự tồn tại của vật chất tối – một chất vô hình có dấu hiệu hấp dẫn.
Đây chỉ là một danh sách một phần. Có rất nhiều thứ để xem ở đó.
Heidi Hamill, một nhà thiên văn học hành tinh và là phó chủ tịch khoa học tại Hiệp hội các trường đại học nghiên cứu thiên văn học, cho biết: “Không ngừng nghỉ, 24-7, chỉ là khoa học đi lùi”. Đó là một khoa học đa dạng. Tôi đã nhìn thấy đốm đỏ rực rỡ của Sao Mộc – nhưng hai giờ sau, chúng ta đang nhìn vào M33, thiên hà xoắn ốc này. Hai giờ sau, chúng tôi đang tìm kiếm một hành tinh ngoài hành tinh mà tôi đã biết tên. Thật tuyệt khi xem. “