Bạn có biết Kính viễn vọng không gian James Webb được cho là đang cách mạng hóa thiên văn học vì nó có thể nghiên cứu các bước sóng ẩn đối với mắt người không? Vâng, các bước sóng đó nằm trong vùng hồng ngoại của quang phổ điện từ — và vào ngày 1 tháng 4, NASA đã công bố kính viễn vọng không gian hồng ngoại hoàn toàn mới của mình, SPHEREx, đã chính thức mở mắt ra vũ trụ.
Ánh sáng đầu tiên này, như tên gọi của nó, cho thấy tất cả các hệ thống của tàu vũ trụ đang hoạt động đúng như mong đợi. "Dựa trên những hình ảnh chúng tôi đang thấy, giờ chúng tôi có thể nói rằng nhóm nghiên cứu thiết bị đã làm đúng", Jamie Bock, nhà nghiên cứu chính của SPHEREx tại Caltech và Phòng thí nghiệm Động cơ Phản lực của NASA ở California, cho biết trong tuyên bố.
SPHEREx, viết tắt của (hãy chuẩn bị cho một câu dài) Máy quang phổ kế cho Lịch sử Universe, Epoch of Reionization và Ices Explorer, có thể được coi là phiên bản góc rộng của Kính viễn vọng không gian James Webb. Cả hai đều hoạt động với bước sóng hồng ngoại, nghĩa là chúng có thể nhìn xuyên qua lớp bụi vũ trụ và thăm dò những phần cực kỳ xa xôi của vũ trụ mà các thiết bị ánh sáng khả kiến khác không thể, nhưng chúng thực hiện việc này theo cách khác. Nếu chuyên môn của Kính viễn vọng không gian James Webb là giải mã những điều phức tạp của một ngôi sao cổ đại, thì chuyên môn của SPHEREx là lập bản đồ tất cả mọi thứ xung quanh ngôi sao. Công bằng mà nói, những hình ảnh mới nhất của SPHEREx không minh họa chính xác cho bộ sưu tập cuối cùng mà tàu vũ trụ này có thể tạo ra. Nhưng dù sao thì chúng cũng là chìa khóa trong hành trình của nó.
"Toàn bộ trường nhìn của SPHEREx trải dài trên ba hình ảnh trên cùng; cùng một khu vực bầu trời cũng được chụp trong ba hình ảnh dưới cùng", theo tuyên bố.
Mỗi máy dò có trách nhiệm khám phá thông tin trong 17 dải bước sóng riêng biệt; do đó, tổng thể, con mắt hồng ngoại trên bầu trời này có thể nghiên cứu vũ trụ trong 102 dải đáng kinh ngạc. Thêm vào đó, ngay cả trong mỗi sáu hình ảnh thử nghiệm này, cũng có khoảng 100.000 nguồn thiên văn.
Tất nhiên, các màu được gán cho hình ảnh đều có trong phần quang phổ điện từ có thể nhìn thấy được — vùng mà mắt người nhạy cảm. Tuy nhiên, tất cả chúng đều biểu thị các bước sóng hồng ngoại tồn tại trong thực tế của SPHEREx. Các phần đỏ hơn của hình ảnh biểu thị bước sóng dài hơn trong khi các phần tím hơn của hình ảnh biểu thị bước sóng ngắn hơn. Và phép gán này rất có ý nghĩa.
Trong vùng quang phổ khả kiến, bước sóng càng đỏ thì bước sóng càng dài. Theo quan điểm của chúng ta trên và xung quanh Trái đất, các bước sóng ánh sáng phát ra từ các vật thể vũ trụ thực sự đi từ phần quang phổ xanh hơn đến phần đỏ, rồi sau đó đi vào vùng nước hồng ngoại. Điều này là do sự giãn nở của vũ trụ buộc các bước sóng ánh sáng phải giãn ra như dây cao su khi di chuyển đến góc vũ trụ của chúng ta. Đó là lý do tại sao thiên văn học hồng ngoại lại quan trọng đến vậy. Đó là cách để nhìn thấy những thứ trôi dạt rất (rất) xa. Những thứ cổ xưa nhất hình thành ngay sau Vụ nổ lớn khởi đầu thời gian cách đây 13,7 tỷ năm.
Những câu chuyện liên quan:
— Tên lửa SpaceX phóng kính viễn vọng không gian NASA SPHEREx và Các đầu dò năng lượng mặt trời PUNCH (video)
— Hình ảnh từ Kính viễn vọng không gian James Webb có thực sự nhiều màu sắc như vậy không?
— Nhà thiên văn học này đã tìm thấy một ngôi sao bí ẩn trong dữ liệu của Kính viễn vọng không gian James Webb
Nhóm nghiên cứu cho biết các tấm pin này cho thấy các máy dò của SPHEREx thực sự có thể bật, nhưng chúng cũng có thể lấy nét. Theo tuyên bố, lấy nét SPHEREx là điều chỉ có thể thực hiện được trên Trái đất. Không có gì có thể thay đổi được ở thời điểm hiện tại.
Hiện tại, các máy dò đang tiếp tục quá trình làm mát. Chúng cần phải khá lạnh vì quá nhiều nhiệt có thể gây nhiễu các phép đo hồng ngoại. Để hiểu rõ hơn, các dấu hiệu hồng ngoại cũng giống như các dấu hiệu nhiệt — ví dụ, lính cứu hỏa sử dụng chúng để xác định vị trí có thể xảy ra hỏa hoạn trong tòa nhà. Khi điều đó được thực hiện, hy vọng mọi việc sẽ diễn ra suôn sẻ đối với SPHEREx.
"Đây là toàn bộ trường nhìn của đài quan sát, một khu vực hình chữ nhật rộng hơn khoảng 20 lần so với trăng tròn", tuyên bố của NASA cho biết. "Khi SPHEREx bắt đầu các hoạt động khoa học thường kỳ vào cuối tháng 4, nó sẽ thực hiện khoảng 600 lần phơi sáng mỗi ngày."
Kính viễn vọng không gian SPHEREx trị giá 488 triệu đô la của NASA được phóng vào không gian vào ngày 11 tháng 3.
Ánh sáng đầu tiên này, như tên gọi của nó, cho thấy tất cả các hệ thống của tàu vũ trụ đang hoạt động đúng như mong đợi. "Dựa trên những hình ảnh chúng tôi đang thấy, giờ chúng tôi có thể nói rằng nhóm nghiên cứu thiết bị đã làm đúng", Jamie Bock, nhà nghiên cứu chính của SPHEREx tại Caltech và Phòng thí nghiệm Động cơ Phản lực của NASA ở California, cho biết trong tuyên bố.
SPHEREx, viết tắt của (hãy chuẩn bị cho một câu dài) Máy quang phổ kế cho Lịch sử Universe, Epoch of Reionization và Ices Explorer, có thể được coi là phiên bản góc rộng của Kính viễn vọng không gian James Webb. Cả hai đều hoạt động với bước sóng hồng ngoại, nghĩa là chúng có thể nhìn xuyên qua lớp bụi vũ trụ và thăm dò những phần cực kỳ xa xôi của vũ trụ mà các thiết bị ánh sáng khả kiến khác không thể, nhưng chúng thực hiện việc này theo cách khác. Nếu chuyên môn của Kính viễn vọng không gian James Webb là giải mã những điều phức tạp của một ngôi sao cổ đại, thì chuyên môn của SPHEREx là lập bản đồ tất cả mọi thứ xung quanh ngôi sao. Công bằng mà nói, những hình ảnh mới nhất của SPHEREx không minh họa chính xác cho bộ sưu tập cuối cùng mà tàu vũ trụ này có thể tạo ra. Nhưng dù sao thì chúng cũng là chìa khóa trong hành trình của nó.
Tôi đang nhìn cái gì vậy?
Về cơ bản, sáu tấm bảng phía trên mỗi tấm đại diện cho một trong sáu máy dò của SPHEREx."Toàn bộ trường nhìn của SPHEREx trải dài trên ba hình ảnh trên cùng; cùng một khu vực bầu trời cũng được chụp trong ba hình ảnh dưới cùng", theo tuyên bố.
Mỗi máy dò có trách nhiệm khám phá thông tin trong 17 dải bước sóng riêng biệt; do đó, tổng thể, con mắt hồng ngoại trên bầu trời này có thể nghiên cứu vũ trụ trong 102 dải đáng kinh ngạc. Thêm vào đó, ngay cả trong mỗi sáu hình ảnh thử nghiệm này, cũng có khoảng 100.000 nguồn thiên văn.
Tất nhiên, các màu được gán cho hình ảnh đều có trong phần quang phổ điện từ có thể nhìn thấy được — vùng mà mắt người nhạy cảm. Tuy nhiên, tất cả chúng đều biểu thị các bước sóng hồng ngoại tồn tại trong thực tế của SPHEREx. Các phần đỏ hơn của hình ảnh biểu thị bước sóng dài hơn trong khi các phần tím hơn của hình ảnh biểu thị bước sóng ngắn hơn. Và phép gán này rất có ý nghĩa.
Trong vùng quang phổ khả kiến, bước sóng càng đỏ thì bước sóng càng dài. Theo quan điểm của chúng ta trên và xung quanh Trái đất, các bước sóng ánh sáng phát ra từ các vật thể vũ trụ thực sự đi từ phần quang phổ xanh hơn đến phần đỏ, rồi sau đó đi vào vùng nước hồng ngoại. Điều này là do sự giãn nở của vũ trụ buộc các bước sóng ánh sáng phải giãn ra như dây cao su khi di chuyển đến góc vũ trụ của chúng ta. Đó là lý do tại sao thiên văn học hồng ngoại lại quan trọng đến vậy. Đó là cách để nhìn thấy những thứ trôi dạt rất (rất) xa. Những thứ cổ xưa nhất hình thành ngay sau Vụ nổ lớn khởi đầu thời gian cách đây 13,7 tỷ năm.
Những câu chuyện liên quan:
— Tên lửa SpaceX phóng kính viễn vọng không gian NASA SPHEREx và Các đầu dò năng lượng mặt trời PUNCH (video)
— Hình ảnh từ Kính viễn vọng không gian James Webb có thực sự nhiều màu sắc như vậy không?
— Nhà thiên văn học này đã tìm thấy một ngôi sao bí ẩn trong dữ liệu của Kính viễn vọng không gian James Webb
Nhóm nghiên cứu cho biết các tấm pin này cho thấy các máy dò của SPHEREx thực sự có thể bật, nhưng chúng cũng có thể lấy nét. Theo tuyên bố, lấy nét SPHEREx là điều chỉ có thể thực hiện được trên Trái đất. Không có gì có thể thay đổi được ở thời điểm hiện tại.
Hiện tại, các máy dò đang tiếp tục quá trình làm mát. Chúng cần phải khá lạnh vì quá nhiều nhiệt có thể gây nhiễu các phép đo hồng ngoại. Để hiểu rõ hơn, các dấu hiệu hồng ngoại cũng giống như các dấu hiệu nhiệt — ví dụ, lính cứu hỏa sử dụng chúng để xác định vị trí có thể xảy ra hỏa hoạn trong tòa nhà. Khi điều đó được thực hiện, hy vọng mọi việc sẽ diễn ra suôn sẻ đối với SPHEREx.
"Đây là toàn bộ trường nhìn của đài quan sát, một khu vực hình chữ nhật rộng hơn khoảng 20 lần so với trăng tròn", tuyên bố của NASA cho biết. "Khi SPHEREx bắt đầu các hoạt động khoa học thường kỳ vào cuối tháng 4, nó sẽ thực hiện khoảng 600 lần phơi sáng mỗi ngày."
Kính viễn vọng không gian SPHEREx trị giá 488 triệu đô la của NASA được phóng vào không gian vào ngày 11 tháng 3.