Kính viễn vọng không gian James Webb tìm kiếm sự sống như thế nào

Webb đang gần hoàn thành giai đoạn cuối của việc vận hành 17 chế độ thiết bị khoa học của mình.
Kính viễn vọng không gian James Webb tìm kiếm sự sống như thế nào

Một thiết bị được thiết kế đặc biệt để ghi lại cả hình ảnh và quang phổ từ các loại vật thể vũ trụ khác nhau, có tiềm năng vượt xa khả năng phát hiện nơi các thế giới ngoài hành tinh. Được gọi là Máy chụp ảnh hồng ngoại gần và Máy đo quang phổ không có khe (NIRISS), công cụ khoa học do Canada chế tạo có thể tiết lộ các tín hiệu của Trái đất 2.0 - chỉ bằng cách nhìn vào ngôi sao chủ của một ứng cử viên khả thi.

Đóng góp của Canada cho Kính viễn vọng Không gian James Webb

Điều quan trọng, thiết bị NIRISS có khả năng kiểm tra các hiện tượng phổ quát trong ánh sáng cận hồng ngoại, "ở bước sóng lên đến 5,0 micron", Nathalie Ourellette của Đại học Montréal, cho biết trong một bài đăng blog trên trang web của NASA. "Nhóm NIRISS đã phát triển bốn chế độ của công cụ để thu thập các loại dữ liệu khác nhau phù hợp với các mục tiêu khoa học và mục tiêu khác nhau."

Chế độ SOSS của NIRISS sẽ cho phép Kính viễn vọng Không gian James Webb thu thập các quang phổ có độ chính xác cao "từ một vật thể sáng tại một thời điểm", Ourellette nói thêm trong bài đăng. "Chế độ này được tối ưu hóa để thực hiện các quan sát theo chuỗi thời gian, lý tưởng để nghiên cứu một hiện tượng thay đổi theo thời lượng của một quan sát thường kéo dài hàng giờ, chẳng hạn như một hành tinh ngoại bay qua phía trước ngôi sao chủ của nó."

Ourellette giải thích trong bài đăng trên blog: "Sử dụng một kỹ thuật gọi là quang phổ chuyển tiếp, thiết bị NIRISS có thể thu thập phổ bầu khí quyển của một ngoại hành tinh, trong đó có các điểm đánh dấu khác nhau cho phép các nhà thiên văn xác định thành phần, nhiệt độ, khả năng sinh sống tiềm năng và các đặc điểm quan trọng khác".

Sau đó, có chế độ WFSS, sẽ cho phép NIRISS giúp Webb thu thập thông tin từ hàng nghìn đối tượng, "chẳng hạn như các thiên hà, cùng lúc trên toàn bộ trường nhìn của máy dò" - tức là 4,84 phút cung vuông, theo Ourellette . "Quang phổ của hàng nghìn thiên hà sẽ cho phép đo khoảng cách, tuổi của chúng và các thông số vật lý khác để theo dõi cách các thiên hà phát triển trong suốt thời gian tồn tại của vũ trụ."

Và còn nhiều hơn thế nữa. NIRISS có khả năng thu thập thông tin từ nhiều quang phổ cùng một lúc ở chế độ WFSS, có nghĩa là các quang phổ rời rạc có thể chồng lên nhau (nếu các nguồn ánh sáng quá gần theo quan điểm của chúng ta). Ourellette cho biết: “Do đó, có hai vật thể trực giao, GR150C và GR150R, có thể tạo ra quang phổ theo chiều ngang và chiều dọc, giúp phân tách các quang phổ pha trộn từ các thiên hà khác nhau”.

Nguồn: Đài quan sát phía Nam Châu Âu / NASA

NIRISS của Webb có thể tiết lộ thế giới ngoại hành tinh mới với các điều kiện có thể sinh sống được

Ngoài ra, chế độ AMI của NIRISS sẽ cho phép Webb kiểm tra các vật thể vũ trụ ở gần nhau. Điều này sẽ được thực hiện bằng một kỹ thuật đặc biệt được gọi là phép đo giao thoa. Ourellette giải thích: “Một mặt nạ bên trong thiết bị chỉ cho phép ánh sáng từ một số bộ phận nhất định của gương chính đi qua. "Các nhà thiên văn có thể tăng độ phân giải của kính thiên văn lên gần 2,5 bằng cách xem các mẫu được tạo ra khi các chùm ánh sáng được lựa chọn cẩn thận giao thoa với nhau."

Bằng cách sử dụng phương pháp này, hai vật thể ở gần nhau rõ ràng vẫn có thể xuất hiện dưới dạng hai điểm sáng riêng biệt - thay vì một vệt mờ vô nghĩa. Tuy nhiên, vì mặt nạ chặn rất nhiều ánh sáng, các vật thể vũ trụ được quan sát cần khá sáng để việc phát hiện có thể xảy ra. Tuy nhiên, với độ sáng đủ lớn, chế độ AMI của thiết bị NIRISS sẽ cho phép Kính viễn vọng Không gian James Webb quan sát các sao lùn nâu, đĩa tiền hành tinh và thậm chí cả bản thân các ngoại hành tinh. Đây là lần đầu tiên chúng ta sử dụng một phương pháp như vậy để quan sát thế giới ngoại hành tinh, và đó chỉ là một phần nhỏ trong kho kiến thức khoa học phong phú, trong khi Webb bắt đầu các sứ mệnh khoa học của mình một cách nghiêm túc vào mùa hè này.

Tiến Phát
Theo Interesting engineering
CÙNG CHUYÊN MỤC
ĐỌC THÊM