Kính thiên văn vũ trụ James Webb sẽ thăm dò hơn 2100 mục tiêu, tìm kiếm sự sống và giải mã bí ẩn

hàng không vũ trụ Mỹ (NASA) đã vừa công bố chính thức những mục tiêu thăm dò đầu tiên của kính thiên văn vũ trụ James Webb (JWST) trong đó bao gồm nhiều hành tinh, mặt trăng và các thiên thể nhằm phục vụ cho hoạt động nghiên cứu chuyên sâu để tăng hiểu biết của chúng ta về hệ Mặt Trời và giải mã sự hình thành của thiên hà Milky Way. Kính thiên văn James Webb sẽ được phóng lên quỹ đạo bằng tên lửa đẩy Ariane 5 vào tháng 10 năm 2018.

JWST sẽ được phóng lên bằng tên lửa đẩy Ariane 5.​

Danh sách các mục tiêu này được lựa chọn từ trước theo chương trình Quan sát có thời hạn GTO của NASA. Thông qua chương trình này, các nhà nghiên cứu tại NASA có thể thiết kế và chế tạo hệ thống 4 khí cụ quan sát chính trên JWST. 10% nhiệm vụ quan sát của JWST sẽ là các mục tiêu được chọn từ GTO và theo kế hoạch thì tất cả các mục tiêu này sẽ được thăm dò hoàn tất trong vòng 2 năm kể từ khi JWST bắt đầu đi vào hoạt động.

Bí ẩn "cục nhọt" của sao Mộc sẽ sớm được giải đáp?
​

Một vài mục tiêu trong chương trình GTO có thể kể đến là Vệt đỏ lớn trên sao Mộc, khí quyển độc đáo của sao Thổ, hiện tượng nghiêng theo mùa kỳ lạ của sao Thiên Vương và vùng lốc xoáy áp suất cao nằm gần cực Nam của sao Hải Vương. Bên cạnh đó, hoạt động địa chất mạnh trên các mặt trăng của sao Thổ như Europa và Enceladus chắc chắn sẽ được nghiên cứu và phác họa chi tiết. Những sao chổi, thiên thạch và những thiên thể nhỏ hơn bắt nguồn từ nhật quyển cũng sẽ được phân tích bằng hệ thống quan sát tối tân trên JWST nhằm mang lại một cái nhìn sâu hơn về chu kỳ hình thành của hệ Mặt Trời đồng thời giúp chúng ta phòng tránh thảm họa va chạm tiềm ẩn giữa các thiên thạch và Trái Đất.

JWST cũng sẽ quan sát các đặc điểm của nhiều ngoại hành tinh ở xa. Những nghiên cứu này sẽ được thực hiện bằng nhiều phương pháp khác nhau bao gồm cả hoạt động quan sát các hành tinh khi chúng bay cắt mặt ngôi sao mẹ của chúng (transit method) từ Trái Đất. Phương pháp này sẽ cho phép các trang thiết bị trên JWST xác định liệu chăng một ngoại hành tinh có sở hữu khí quyển hay không và nếu có, các nhà khoa học sẽ có thể tìm hiểu về những thành phần tạo nên khí quyển.

​

Sự tồn tại và tính chất của khí quyển của một ngoại hành tinh là gợi ý về khả năng có hay không một thế giới ngoài Trái Đất có sự sống tồn tại. Do đó, một trong những mục tiêu được liệt kê nhiều lần trong danh sách GTO của NASA là hệ TRAPPIST-1 - một hệ gồm 7 hành tinh bay quanh một ngôi sao lùn đỏ siêu lạnh nằm cách chúng ta 40 năm ánh sáng. Những hành tinh thuộc hệ này như TRAPPIST-1e, f và g là 3 hành tinh có kích thước tương đương Trái Đất và chúng có quỹ đạo nằm trong vùng có thể sống được của ngôi sao lùn đỏ. Tất cả các hành tinh này đều đã được lên kế hoạch quan sát và các nhà thiên văn hy vọng rằng JWST sẽ giúp họ lần đầu tiên xác nhận về sự tồn tại và các đặc điểm của bầu khí quyển của chúng.

​

Những hoạt động quan sát đầu tiên bằng JWST sẽ thăm dò nhiều khía cạnh vật lý và phát triển của các hệ sao. Để đạt được điều này, JWST sẽ quan sát các tiền sao và các đĩa tiền sao trong đó những ngôi sao như Mặt Trời của chúng ta được hình thành. Hoạt động quan sát cũng sẽ giúp chúng ta hiểu rõ hơn về sự hình thành của những ngôi sao khổng lồ trong vũ trụ cũng như sự ra đời của những thiên thể tại những vùng xa xôi trong thiên hà của chúng ta nơi có mật độ khí rất thấp.

​

Thiên hà Milky Way (trái) và Andromeda được cho là sẽ va chạm vào nhau trong khoảng từ 4 đến 5 tỉ năm nữa.

Ở quy mô lớn hơn, JWST cũng sẽ quan sát nhiều thiên hà lân cận và các cụm thiên hà. Một trong những nghiên cứu như vậy sẽ nhằm tìm hiểu về sự tương tác phức tạp giữa thiên hà Milky Way của chúng ta và thiên hà hàng xóm Andromeda cũng như 4 thiên hà lùn hình cầu kế cận.

​

Trên đây chỉ là một vài trong số danh sách hơn 2100 mục tiêu cần quan sát theo chương trình GTO. Những mục tiêu đầu tiên này đóng vai trò rất quan trọng nhằm giúp các nhà khoa học thử nghiệm và khai thác năng lực của kính thiên văn vũ trụ James Webb.

Theo: NASA​