Kính viễn vọng Không gian James Webb đã đạt được một cột mốc quan trọng bằng cách chụp ảnh trực tiếp những gì có vẻ là một hành tinh ngoài hệ mặt trời lần đầu tiên. Khám phá này về TWA 7 b , một thế giới có khối lượng bằng sao Thổ nằm cách chúng ta 111 năm ánh sáng, không chỉ đại diện cho một phát hiện hành tinh khác - nó báo hiệu sự khởi đầu của một kỷ nguyên mới trong công nghệ quan sát vũ trụ khiến cộng đồng thiên văn học phấn khích về những khả năng trong tương lai.
Thông số kỹ thuật chính của TWA 7 b:
- Khối lượng: Tương tự như Sao Thổ (nhẹ hơn khoảng 10 lần so với các ngoại hành tinh được chụp ảnh trực tiếp trước đây)
- Khoảng cách từ Trái Đất: 111 năm ánh sáng
- Nhiệt độ: Khoảng 120°F (49°C)
- Khoảng cách từ sao chủ: ~50 lần khoảng cách Trái Đất-Mặt Trời
- Chu kỳ quỹ đạo: Ước tính 550 năm
- Phương pháp khám phá: Chụp ảnh hồng ngoại trực tiếp sử dụng coronagraph của JWST
 |
|---|
| Hình ảnh này cho thấy bức ảnh trực tiếp đầu tiên của một hành tinh ngoài hệ mặt trời được chụp bởi Kính viễn vọng Không gian James Webb, báo hiệu một kỷ nguyên mới trong quan sát vũ trụ |
Kỳ tích kỹ thuật với dư địa phát triển
Thành công của JWST trong việc chụp được nguồn hồng ngoại mờ nhạt này thể hiện thành tựu kỹ thuật đáng kinh ngạc, đặc biệt khi xem xét rằng kính viễn vọng được thiết kế dựa trên những hạn chế của công nghệ tên lửa thập niên 1990. Khám phá này đòi hỏi công nghệ nhật hoa tinh vi để chặn ánh sáng chói lóa từ ngôi sao chủ, sau đó sử dụng xử lý hình ảnh tiên tiến để tiết lộ hành tinh ẩn giấu. Điều khiến việc này đặc biệt thú vị là các kính viễn vọng tương lai sẽ được hưởng lợi từ các phương tiện phóng siêu nặng ngày nay với khả năng tải trọng lớn hơn nhiều, hứa hẹn những thiết bị có khả năng cao hơn trong những năm tới.
Nhật hoa: Một thiết bị chặn ánh sáng ngôi sao chói để tiết lộ các vật thể mờ hơn ở gần đó
Theo dõi chuyển động hành tinh theo thời gian
Một khía cạnh hấp dẫn của khám phá này liên quan đến tiềm năng quan sát dài hạn. Trong khi chu kỳ quỹ đạo ước tính 550 năm của hành tinh có nghĩa là chuyển động sẽ cực kỳ chậm, các nhà thiên văn học tính toán rằng TWA 7 b sẽ di chuyển khoảng 0,6 pixel mỗi năm Trái Đất trong hình ảnh kính viễn vọng. Điều này mở ra khả năng theo dõi chuyển động hành tinh thực tế theo thời gian, điều có thể cung cấp dữ liệu có giá trị về quỹ đạo của hành tinh và động lực của toàn bộ hệ thống.
Công nghệ chụp ảnh thế hệ tiếp theo
Cộng đồng đặc biệt phấn khích về những cải tiến sắp tới trong khả năng chụp ảnh trực tiếp. Kính viễn vọng Không gian Nancy Grace Roman sẽ có nhật hoa tiên tiến hơn nữa như một công cụ trình diễn công nghệ. Nhìn xa hơn, các khái niệm cách mạng như thấu kính hấp dẫn mặt trời có thể biến đổi hoàn toàn việc chụp ảnh hành tinh ngoài hệ mặt trời. Kỹ thuật này sẽ bao gồm việc gửi các tàu thăm dò ra ngoài 550 đơn vị thiên văn để sử dụng Mặt Trời của chúng ta như một thấu kính khổng lồ, có khả năng cung cấp hình ảnh độ phân giải cao của các hành tinh ngoài hệ mặt trời gần đó trong vòng 40-100 năm tới.
Đơn vị Thiên văn (AU): Khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trời, khoảng 93 triệu dặm
Lộ trình Công nghệ Kính thiên văn Tương lai:
- Ngắn hạn: Kính thiên văn Không gian Nancy Grace Roman với coronagraph được cải tiến
- Dài hạn (40-100 năm): Các sứ mệnh thấu kính hấp dẫn mặt trời yêu cầu tàu thăm dò ở khoảng cách >550 AU
- Hạn chế hiện tại: JWST được thiết kế cho khả năng tên lửa của thập niên 1990
- Lợi thế tương lai: Các phương tiện phóng siêu nặng với khoang chứa tải trọng lớn hơn
Mục tiêu cuối cùng: Những thế giới giống Trái Đất
Trong khi TWA 7 b đại diện cho một thành tựu đáng kể, cộng đồng thiên văn học đã đặt tầm ngắm vào một giải thưởng lớn hơn - hình ảnh trực tiếp đầu tiên của một hành tinh ngoài hệ mặt trời giống Trái Đất. Một khám phá như vậy sẽ đánh dấu một khoảnh khắc quyết định trong lịch sử loài người, có khả năng trả lời những câu hỏi cơ bản về vị trí của chúng ta trong vũ trụ. Một số nhà nghiên cứu thậm chí còn suy đoán về việc sử dụng học máy để quét hình ảnh kính viễn vọng tìm kiếm dấu hiệu ánh sáng nhân tạo ở mặt tối của các hành tinh, mặc dù khả năng phát hiện bằng chứng như vậy vẫn cực kỳ nhỏ.
Thành công chụp ảnh trực tiếp hành tinh ngoài hệ mặt trời đầu tiên của JWST chứng minh rằng chúng ta đang bước vào thời đại hoàng kim của quan sát vũ trụ. Khi công nghệ tiếp tục tiến bộ và các kính viễn vọng mới đi vào hoạt động, chúng ta đang tiến gần hơn đến việc trả lời một trong những câu hỏi sâu sắc nhất của nhân loại: liệu chúng ta có cô đơn trong vũ trụ không?
Tham khảo: The James Webb Space Telescope Reveals Its First Direct Image Discovery of an Exoplanet