Trường sâu đầu tiên của Webb
Được gọi là Trường sâu đầu tiên của Webb, đây là cụm thiên hà SMACS 0723 và nó chứa đầy hàng nghìn thiên hà – bao gồm cả những vật thể nhỏ nhất, mờ nhạt nhất từng được quan sát.
Hình ảnh của Webb có kích thước xấp xỉ bằng một hạt cát, một mảnh nhỏ của vũ trụ bao la.
Khối lượng kết hợp của cụm thiên hà này hoạt động như một thấu kính hấp dẫn, phóng đại các thiên hà ở xa hơn, bao gồm một số thiên hà được nhìn thấy khi vũ trụ chưa đầy một tỷ năm tuổi. Trường sâu này, được chụp bởi Máy ảnh Cận hồng ngoại (NIRCam) của Webb, là một hỗn hợp được tạo từ các hình ảnh ở các bước sóng khác nhau, tổng thời gian là 12,5 giờ – để đạt được độ sâu ở các bước sóng hồng ngoại ngoài các trường sâu nhất của Kính viễn vọng Không gian Hubble, mất hàng tuần. Và đây mới chỉ là khởi đầu. Các nhà nghiên cứu sẽ tiếp tục sử dụng Webb để có thời gian phơi sáng lâu hơn, tiết lộ nhiều hơn về Vũ trụ rộng lớn của chúng ta.
Hình ảnh này cho thấy cụm thiên hà SMACS 0723 khi nó xuất hiện cách đây 4,6 tỷ năm, với nhiều thiên hà hơn ở phía trước và phía sau cụm. Nhiều thông tin khác về cụm này sẽ được tiết lộ khi các nhà nghiên cứu bắt đầu đào sâu vào dữ liệu của Webb. Trường này cũng được chụp bởi Thiết bị hồng ngoại trung bình (MIRI) của Webb, thiết bị quan sát ánh sáng trung hồng ngoại.
Quang phổ Webb xác định các thiên hà trong Vũ trụ sơ khai
Webb’s NIRCam đã đưa các thiên hà xa xôi vào tiêu điểm sắc nét – chúng có các cấu trúc nhỏ, mờ nhạt chưa từng thấy trước đây, bao gồm các cụm sao và các đặc điểm khuếch tán.
Ánh sáng từ những thiên hà này phải mất hàng tỷ năm mới đến được với chúng ta. Chúng ta đang nhìn ngược thời gian trong vòng một tỷ năm sau vụ nổ lớn khi quan sát các thiên hà trẻ nhất trong lĩnh vực này. Ánh sáng bị kéo giãn bởi sự giãn nở của Vũ trụ đến các bước sóng hồng ngoại mà Webb được thiết kế để quan sát. Các nhà nghiên cứu sẽ sớm bắt đầu tìm hiểu thêm về khối lượng, tuổi, lịch sử và thành phần của các thiên hà.
Quang phổ Webb xác nhận hai cung là cùng một thiên hà
Các tính năng khác bao gồm các vòng cung nổi bật trong trường này. Trường hấp dẫn mạnh mẽ của một cụm thiên hà có thể bẻ cong các tia sáng từ các thiên hà xa hơn phía sau nó, giống như một chiếc kính lúp bẻ cong và làm cong hình ảnh. Các ngôi sao cũng được chụp với các gai nhiễu xạ nổi bật, vì chúng có vẻ sáng hơn ở các bước sóng ngắn hơn.
Hình ảnh MIRI của Webb cung cấp kính vạn hoa màu sắc và các điểm nổi bật nơi có bụi – thành phần chính để hình thành sao và cuối cùng là bản thân sự sống. Các thiên hà xanh chứa các ngôi sao nhưng rất ít bụi. Các vật thể màu đỏ trong trường này được bao phủ bởi lớp bụi dày. Các thiên hà xanh có nhiều hydrocarbon và các hợp chất hóa học khác.
Các nhà nghiên cứu sẽ có thể sử dụng dữ liệu như thế này để hiểu cách các thiên hà hình thành, phát triển và hợp nhất với nhau và trong một số trường hợp tại sao chúng ngừng hình thành sao hoàn toàn.
Quang phổ Webb thể hiện thành phần của thiên hà
Ngoài việc chụp ảnh, hai thiết bị của Webb còn thu được quang phổ – dữ liệu tiết lộ các đặc tính vật lý và hóa học của vật thể sẽ giúp các nhà nghiên cứu xác định thêm nhiều chi tiết về các thiên hà xa xôi trong lĩnh vực này. Mảng màn trập siêu nhỏ Máy quang phổ cận hồng ngoại (NIRSpec) của Webb đã quan sát 48 thiên hà riêng lẻ cùng lúc – một công nghệ mới lần đầu tiên được sử dụng trong không gian – trả về một bộ đầy đủ thông tin chi tiết về từng thiên hà. Dữ liệu cho thấy ánh sáng từ một thiên hà đã di chuyển trong 13,1 tỷ năm trước khi các tấm gương của Webb bắt được nó. Dữ liệu NIRSpec cũng chứng minh mức độ chi tiết của quang phổ thiên hà với các quan sát của Webb.
Cuối cùng, Máy chụp ảnh cận hồng ngoại và Quang phổ không khe (NIRISS) của Webb đã sử dụng Quang phổ không khe trường rộng để chụp quang phổ của tất cả các vật thể trong toàn bộ trường quan sát cùng một lúc. Trong số các kết quả, nó chứng minh rằng một trong các thiên hà có hình ảnh phản chiếu.
SMACS 0723 có thể được quan sát gần chòm sao Volans trên bầu trời phía nam.
Giới thiệu về webb
Kính viễn vọng Không gian James Webb là đài quan sát khoa học vũ trụ hàng đầu thế giới. Webb sẽ giải quyết những bí ẩn trong hệ mặt trời của chúng ta, nhìn xa hơn đến những thế giới xa xôi xung quanh các ngôi sao khác và thăm dò cấu trúc và nguồn gốc bí ẩn của vũ trụ cũng như vị trí của chúng ta trong đó. Webb là một chương trình quốc tế do NASA dẫn đầu cùng với các đối tác của mình, ESA và Cơ quan Vũ trụ Canada.
Những đóng góp chính của ESA cho sứ mệnh là: công cụ NIRSpec; cụm băng ghế quang học của thiết bị MIRI; cung cấp dịch vụ phóng; và nhân sự để hỗ trợ các hoạt động truyền giáo. Đổi lại những đóng góp này, các nhà khoa học châu Âu sẽ nhận được phần chia sẻ tối thiểu là 15% trong tổng thời gian quan sát, giống như đối với Kính viễn vọng Không gian Hubble của NASA/ESA.
Vui lòng liên lạc để biết thêm thông tin:
Quan hệ truyền thông của ESA: media@Khoa học
Tìm thêm những hình ảnh đầu tiên của Webb tại đây.