Kính viễn vọng không gian James Webb sẽ xác định thiên hà lâu đời nhất !

[Tony Cloud]

Kính viễn vọng không gian James Webb sẽ xác định thiên hà lâu đời nhất


Theo các nhà nghiên cứu, kính viễn vọng không gian thế hệ tiếp theo của NASA có thể xác nhận sự tồn tại của các thiên hà lớn tuổi nhất có thể nhìn thấy được và quan sát kỹ hơn ngược trở về quá khứ.

Các nhà thiên văn của NASA sử dụng Kính viễn vọng Hubble công bố ngày 26 tháng Một rằng họ phát hiện một thiên hà được hình thành dưới 500 triệu năm sau Vụ Nổ Lớn, và là thiên hà lâu đời nhất và xa nhất được quan sát thấy. Trong khi các nhà khoa học tin tưởng vào phát hiện của họ, một công cụ mới có thể sẽ được sử dụng để xác định chính xác tuổi của thiên hà và sự tồn tại của nó một cách chắc chắn, các nhà nghiên cứu cho biết.

Và công cụ đó chính là Kính viễn vọng không gian James Webb (JWST), một kính viễn vọng mới của NASA mạnh hơn cả Hubble. JWST, có thể sẽ được phóng vào mùa thu năm 2015, cũng sẽ nhìn về quá khứ - cách thời điểm ra đời của vũ trụ chỉ vài trăm triệu năm, các nhà nghiên cứu cho biết.

"Chúng tôi thực đã khai thác hết khả năng của Hubble", đồng nghiên cứu Garth Illingworth, thuộc Đại học California, Santa Cruz (UCSC), nói với các phóng viên hồi tuần trước trong một cuộc họp báo về thiên hà lâu đời nhất. "Chúng tôi hiện rất hào hứng với những gì phía trước, khi sử dụng Kính viễn vọng không gian James Webb để thực sự bới ra những gì đã xảy ra sớm hơn trước đó mà thực tế kính Hubble không thể quan sát được."

Xác nhận sự tìm thấy

Các nhà nghiên cứu, dẫn đầu bởi Rychard Bouwens của UCSC và Đại học Leiden ở Hà Lan, thực hiện một số kiểm tra sau lần phát hiện ban đầu. Vì vậy, chúng tôi tin rằng thiên hà cổ - có tên là UDFj-39546284 - tồn tại, và có niên đại khoảng 480 triệu năm sau Vụ Nổ Lớn mà các nhà khoa học nghĩ rằng vũ trụ bắt đầu, đó là khoảng 13,7 tỷ năm tuổi.

"Điều đó không phải là 100 phần trăm. Không có cách nào chúng tôi có thể đảm bảo điều đó," Illingworth nói. "Nhưng chúng tôi nghĩ rằng nó rất có khả năng."

Để chính thức xác định các phát hiện chẳng hạn như thiên hà UDFj-39546284, nhà thiên văn học thường tiến hành đo quang phổ của các đối tượng, để họ có thể nghiên cứu ánh sáng một cách cụ thể. Thông thường, các nhà khoa học sử dụng các khí cụ trên mặt đất cho các công việc tiếp theo.

Tuy nhiên, tại nơi cách xa 13.2 tỷ năm ánh sáng, UDFj-39546284 rất mờ nhạt và xa xôi nên không có kính viễn vọng nào trên mặt đất có thể làm công việc này, Illingworth nói.

"Cuối cùng, để có thể quả quyết kết quả hòan tòan chính xác, chúng tôi sẽ cần Kính viễn vọng không gian James Webb," ông nói. "Điều này là vô cùng mờ nhạt Chúng tôi không thể làm bất cứ điều gì với hiện tại các kính thiên văn trên mặt đất của chúng tôi về điều này.."

Thậm chí nhìn xa hơn về quá khứ

Kính James Webb cũng sẽ có thể quan sát xa về quá khứ, các nhà nghiên cứu cho biết. Khả năng tối đa của kính Hubble hiện tại là khoảng 480 triệu năm sau sự khai sinh của vũ trụ, nhưng JWST sẽ có thể nhìn thấy các đối tượng được hình thành chỉ 200 triệu hoặc 300 triệu năm sau Vụ Nổ Lớn.

Đó là sự khác biệt trông không nhiều mấy, nhưng đó là một việc lớn, Illingworth nói. Các nhà thiên văn có thể có được chìa khóa để mở cánh của bí mật về buổi đầu hình thành sao và thiên hà.

"Những ngôi sao đầu tiên cũng có thể đến với nhau ở khoảng 200 triệu năm," Illingworth nói. "Kính James Webb sẽ đưa chúng ta trở lại vào một thời điểm rất quan trọng, khi các thiên hà đã thực sự đến với nhau."

Mặc hứa hẹn của chiếc kính rất lớn, các nhà nghiên cứu sẽ phải chờ một vài năm để đưa kính thiên văn sử dụng.

Ngày phóng không chắc chắn

JWST, bị ảnh hưởng khá lâu bởi ngân sách và sự chậm trễ, vẫn không có ngày ra mắt dự kiến, các lãnh đạo cho biết trước đó vào đầu tháng Một tại cuộc họp của Hội Thiên văn Mỹ tại Seattle.

Cuối tháng Mười, một bảng đánh giá độc lập kết luận rằng kính thiên văn, một khi ra mắt theo dự kiến vào tháng Sáu năm 2014, có thể được phóng không sớm hơn tháng Chín năm 2015. Tuy nhiên, trong một cuộc họp của tháng này, một lãnh đạo nhấn mạnh rằng thời gian phóng không bị ràng buộc.

Hiện vẫn chưa có ngày phóng chính thức cho JWST.

"Cần có nhiều bước tuần tự trước khi cơ quan này cam kết ngày phóng", ông Eric Smith, nhà khoa học chương trình JWST tại trụ sở của NASA ở Washington, DC. "Không có ngày nào được định là ngày phóng cho JWST. Chúng tôi đang bàn thảo về vấn đề đó.”

Sự chậm trễ và vượt chi phí

Sứ mệnh JWST, do Trung tâm không gian Goddard của NASA điều hành, được mô tả là người kế nhiệm Hubble. Kính thiên văn này thu ánh sáng cực mạnh: gương chính của nó rộng 21 feet (6,5 mét), lớn hơn hai lần so với kính Hubble.

Trong khi quỹ đạo khoảng 1 triệu dặm (1,6 triệu km) từ Trái đất, JWST sẽ quét vũ trụ trong ánh sáng hồng ngoại, giúp các nhà thiên văn học nghiên cứu những ngày đầu của vũ trụ, sự hình thành các hệ thống sao khác và nhiều hơn nữa, các lãnh đạo NASA cho biết. Không giống như kính viễn vọng Hubble, JWST sẽ không quan sát vũ trụ trong khoảng ánh sáng nhìn thấy của phổ ánh sáng.

NASA đã ước tính rằng JWST khởi động vào tháng Sáu năm 2014 và chi phí khoảng 5 tỷ USD trong suốt thời gian của nó. Nhưng sự chậm trễ và vượt chi phí từ lâu đã bị ảnh hưởng các khí cụ, mà hiện đang tiêu thụ 40 phần trăm toàn bộ ngân sách vật lý thiên văn của NASA.

Bảng đánh giá độc lập, được triệu tập để xem xét nguyên nhân của các vấn đề về JWST, kết luận vào tháng Mười Một rằng kính viễn vọng thực sự tiêu tốn khoảng $ 6.5 tỷ và rằng nó có thể được phóng không sớm hơn tháng 9 năm 2015.

Bảng đánh giá không phát hiện bất kỳ lỗi nào trong khâu khoa học của kính, thay vào đó là trích dẫn ngân sách lâu dài và các vấn đề quản lý. Thật vậy, JWST sẽ tiếp tục hướng về phía trước với việc lắp ráp và thử nghiệm, các lãnh đạo cho biết.

Năm trong số 18 gương mạ vàng của kính nào hoàn thành hoàn toàn và được thử nghiệm, ví dụ, và phần còn lại sẽ được hoàn thành nốt vào cuối mùa hè này, theo Mark Clampin, nhà khoa học dự án tại Goddard.

"Điểm mấu chốt là, chúng ta đạt được tiến bộ thực sự tốt trong năm 2010," Clampin nói.

Kết hợp các khuyến nghị

Bảng đánh giá đưa ra một số khuyến nghị để giúp JWST trở lại đúng hướng, và NASA đã thực hiện một số trong đó, Smith nói.

Ví dụ, cơ quan đã tổ chức lại cơ cấu quản lý của chương trình, nâng nó thành một thực thể tổ chức mới tại cơ quan chính của NASA.

"Chúng ta đã có sự quan tâm trực tiếp từ các lãnh đạo NASA cho chương trình này," Smith nói.

Các lãnh đạo cũng đề xuất một chi phí cơ bản mới cho các dự án JWST, chính xác đến 80% - một bảng khuyến nghị khác.

Smith nhấn mạnh rằng các lãnh đạo JWST biết chương trình hiện đang được nghiên cứu kỹ hơn, và rằng Quốc hội mới - bao gồm nhiều người quyển lực hơn thuộc Đảng Cộng Hỏa, họ đã cam kết sẽ cắt giảm chi tiêu của liên bang - có thể sẽ không hề rộng rãi với các vấn để về ngân sách sau này.

"Chúng tôi biết rằng, khi chúng tôi phác tháo lại chương trình này, chúng tôi cần phải đạt được nó ngay," Smith nói với SPACE.com.

Những ước tính mới về chi phí dự án và tiến độ cũng sẽ được đánh giá ít nhất bởi hai tổ chức độc lập, Smith nói.

Khi nào JWST sẽ được đưa lên bầu trời?

Nhưng còn nhiều việc phải làm trước khi NASA có thể cam kết cho một ngày phóng, Smith nói. Đối với một điều, NASA và các tổ chức liên bang khác - chẳng hạn như Văn phòng Chính sách Khoa học và Công nghệ và Văn phòng Quản lý và Ngân sách - sẽ phải đồng ý rằng kế hoạch mới của JWST thỏa đáng.

Sau đó, dự án sẽ trải qua một đánh giá chính thức NASA, Smith nói. Một sự thay đổi là điều không chắc chắn xung quanh các nguồn tài trợ, kể từ khi Tổng thống Barack Obama vẫn chưa công bố ngân sách liên bang cho năm tài chính 2012 (bắt đầu từ tháng mười này.)

Trước mắt những gì cần làm, và tất cả các sự điều không chắc chắn, lãnh đạo JWST không nghĩ rằng đó là khôn ngoan để cam kết một ngày phóng hoặc đưa ra các phỏng đoán.

"Nhiều người muốn được chú ý thì đưa ra các câu trả lời vội vàng mà không chắc chắn," Smith nói. "Chúng tôi nhận ra rằng nếu chúng tôi cung cấp cho bạn một câu trả lời nhanh chóng, nó có thể sẽ có một câu trả lời không hay."
-----------------------
Tuấn Thanh (Lupin)
Theo SPACE.com

Nguồn: thienvanhoc.org