06/02/2023
514 lượt xem
16 thích
Một tiểu hành tinh dài 100–200 mét chưa được biết đến trước đây — gần bằng kích thước của Đấu trường La Mã ở Rome — đã được một nhóm các nhà thiên văn học châu Âu quốc tế phát hiện bằng Kính viễn vọng Không gian James Webb của NASA/ESA/CSA. Dự án của họ đã sử dụng dữ liệu từ quá trình hiệu chuẩn Thiết bị hồng ngoại giữa (MIRI), trong đó nhóm đã tình cờ phát hiện ra một tiểu hành tinh xen kẽ. Vật thể này có thể là vật thể nhỏ nhất được Webb quan sát cho đến nay và có thể là một ví dụ về vật thể có chiều dài dưới 1 km trong vành đai tiểu hành tinh chính, nằm giữa Sao Hỏa và Sao Mộc. Cần nhiều quan sát hơn để mô tả rõ hơn bản chất và tính chất của đối tượng này.
Hệ Mặt trời có rất nhiều tiểu hành tinh và các thiên thể đá nhỏ — các nhà thiên văn học hiện biết về hơn 1,1 triệu tàn tích đá này từ những ngày đầu của Hệ Mặt trời. Khả năng khám phá các vật thể này ở bước sóng hồng ngoại của Kính viễn vọng Không gian James Webb của NASA/ESA/CSA được kỳ vọng sẽ dẫn đến nền khoa học mới mang tính đột phá, nhưng một nhóm các nhà khoa học đã chỉ ra rằng Webb cũng có khả năng bất ngờ trong việc tình cờ phát hiện ra các vật thể nhỏ và chưa từng được biết đến trước đây.
Thomas Müller, nhà thiên văn học tại Viện Vật lý ngoài Trái đất Max Planck ở Đức, giải thích: “Chúng tôi – hoàn toàn bất ngờ – đã phát hiện ra một tiểu hành tinh nhỏ trong các quan sát hiệu chuẩn MIRI được công bố rộng rãi. “Các phép đo là một số phép đo MIRI đầu tiên nhắm vào mặt phẳng hoàng đạo và công việc của chúng tôi cho thấy rằng nhiều vật thể mới sẽ được phát hiện bằng thiết bị này.”
Các quan sát của Webb cho thấy tiểu hành tinh nhỏ này ban đầu không được thiết kế để săn lùng các tiểu hành tinh mới – trên thực tế, chúng là hình ảnh hiệu chỉnh của tiểu hành tinh vành đai chính (10920) 1998 BC1, mà các nhà thiên văn học đã phát hiện ra vào năm 1998 [1], nhưng nhóm hiệu chuẩn cho rằng chúng không thành công vì lý do kỹ thuật do độ sáng của mục tiêu và điểm lệch của kính viễn vọng. Mặc dù vậy, dữ liệu về tiểu hành tinh 10920 đã được nhóm sử dụng để thiết lập và thử nghiệm một kỹ thuật mới nhằm hạn chế quỹ đạo của một vật thể và ước tính kích thước của nó. Hiệu lực của phương pháp đã được chứng minh đối với tiểu hành tinh 10920 bằng cách sử dụng các quan sát MIRI kết hợp với dữ liệu từ kính viễn vọng trên mặt đất và sứ mệnh Gaia của ESA [2].
Trong quá trình phân tích dữ liệu MIRI, nhóm đã tìm thấy kẻ xen kẽ nhỏ hơn và chưa từng được biết đến trước đó trong cùng một trường quan sát. Kết quả của nhóm cho thấy vật thể có kích thước 100–200 mét, chiếm quỹ đạo có độ nghiêng rất thấp và nằm ở khu vực vành đai chính bên trong tại thời điểm quan sát của Webb.
Müller giải thích thêm: “Kết quả của chúng tôi cho thấy rằng ngay cả những quan sát ‘thất bại’ của Webb cũng có thể hữu ích về mặt khoa học, nếu bạn có suy nghĩ đúng đắn và một chút may mắn. “Phát hiện của chúng tôi nằm trong vành đai tiểu hành tinh chính, nhưng độ nhạy đáng kinh ngạc của Webb giúp chúng tôi có thể nhìn thấy vật thể dài khoảng 100 mét này ở khoảng cách hơn 100 triệu km.”
Việc phát hiện tiểu hành tinh này — mà nhóm nghi ngờ là tiểu hành tinh nhỏ nhất được Webb quan sát cho đến nay và là một trong những tiểu hành tinh nhỏ nhất được phát hiện trong vành đai chính — nếu được xác nhận là một phát hiện tiểu hành tinh mới, sẽ có ý nghĩa quan trọng đối với sự hiểu biết của chúng ta về sự hình thành và sự tiến hóa của hệ mặt trời. Các mô hình hiện tại dự đoán sự xuất hiện của các tiểu hành tinh có kích thước rất nhỏ, nhưng các tiểu hành tinh nhỏ đã được nghiên cứu ít chi tiết hơn so với các tiểu hành tinh lớn hơn do khó quan sát các vật thể này. Các quan sát Webb chuyên dụng trong tương lai sẽ cho phép các nhà thiên văn học nghiên cứu các tiểu hành tinh có kích thước nhỏ hơn 1 km, cung cấp dữ liệu cần thiết để tinh chỉnh các mô hình hình thành hệ mặt trời của chúng ta.
Hơn nữa, kết quả này cho thấy rằng Webb cũng sẽ có thể đóng góp một cách tình cờ vào việc phát hiện các tiểu hành tinh mới. Nhóm nghiên cứu nghi ngờ rằng ngay cả những quan sát MIRI ngắn gần mặt phẳng của Hệ Mặt trời sẽ luôn bao gồm một vài tiểu hành tinh, hầu hết trong số đó sẽ là những vật thể chưa biết.
Để xác nhận rằng vật thể được phát hiện là một tiểu hành tinh mới được phát hiện, cần có thêm dữ liệu vị trí liên quan đến các ngôi sao nền từ các nghiên cứu tiếp theo để hạn chế quỹ đạo của vật thể.
Bryan Holler, nhà khoa học hỗ trợ Webb tại Viện Khoa học Kính viễn vọng Không gian ở Baltimore, Hoa Kỳ, kết luận: “Đây là một kết quả tuyệt vời làm nổi bật khả năng của MIRI trong việc tình cờ phát hiện một tiểu hành tinh có kích thước không thể phát hiện trước đây trong vành đai chính. “Việc lặp lại những quan sát này đang trong quá trình được lên lịch và chúng tôi hoàn toàn mong đợi những tiểu hành tinh mới xen kẽ trong những hình ảnh đó!”
ghi chú[1] Vành đai tiểu hành tinh chính là một khu vực hình bánh rán chứa phần lớn các tiểu hành tinh của Hệ Mặt trời. Nó gần như nằm giữa quỹ đạo của các hành tinh Sao Hỏa và Sao Mộc, và gần với mặt phẳng hoàng đạo, mặt phẳng quỹ đạo của Trái Đất quanh Mặt Trời, cũng là mặt phẳng gồ ghề mà các hành tinh khác của Hệ Mặt Trời nằm trong đó.
[2] Nhiệm vụ Gaia của ESA đang trong quá trình đo chính xác vị trí của các vật thể thiên văn để xây dựng bản đồ ba chiều cực kỳ chính xác của hơn một nghìn triệu ngôi sao.
Thêm thông tin
Webb là chiếc kính viễn vọng lớn nhất, mạnh nhất từng được phóng vào vũ trụ. Theo thỏa thuận hợp tác quốc tế, ESA đã cung cấp dịch vụ phóng kính viễn vọng, sử dụng phương tiện phóng Ariane 5. Làm việc với các đối tác, ESA chịu trách nhiệm phát triển và đánh giá khả năng thích ứng của Ariane 5 cho sứ mệnh Webb và mua sắm dịch vụ phóng của Arianespace. ESA cũng cung cấp máy quang phổ NIRSpec và 50% thiết bị hồng ngoại tầm trung MIRI, được thiết kế và chế tạo bởi một tập đoàn gồm các Viện châu Âu được tài trợ quốc gia (Hiệp hội MIRI châu Âu) hợp tác với JPL và Đại học Arizona.
Webb là sự hợp tác quốc tế giữa NASA, ESA và Cơ quan Vũ trụ Canada (CSA).
Liên hệ:
Quan hệ truyền thông ESA
media@Khoa học