Webb và Hubble ghi lại những cái nhìn chi tiết về tác động của DART

Vào ngày 26 tháng 9 năm 2022 lúc 01:15 CEST, DART cố tình đâm vào Dimorphos, tiểu hành tinh mặt trăng trong hệ thống hai tiểu hành tinh Didymos. Đây là thử nghiệm đầu tiên trên thế giới về kỹ thuật tác động động học bằng cách sử dụng một tàu vũ trụ để làm chệch hướng một tiểu hành tinh bằng cách thay đổi quỹ đạo của vật thể. DART là một thử nghiệm để bảo vệ Trái đất trước các mối nguy tiềm ẩn về tiểu hành tinh hoặc sao chổi.

Các quan sát không chỉ là một cột mốc hoạt động cho mỗi kính thiên văn – còn có những câu hỏi khoa học quan trọng liên quan đến cấu tạo và lịch sử của Hệ Mặt trời mà các nhà nghiên cứu có thể khám phá khi kết hợp khả năng của các đài thiên văn này.

Các quan sát từ Webb và Hubble cùng nhau sẽ cho phép các nhà khoa học có được kiến ​​thức về bản chất của bề mặt Dimorphos, lượng vật chất bị đẩy ra do va chạm và tốc độ nó được đẩy ra. Ngoài ra, việc quan sát tác động trên một loạt các bước sóng giữa Webb và Hubble sẽ tiết lộ sự phân bố các kích thước hạt trong đám mây bụi đang mở rộng, giúp xác định liệu nó có ném ra nhiều khối lớn hay phần lớn là bụi mịn. Kết hợp thông tin này sẽ giúp các nhà khoa học hiểu được tác động động học có thể thay đổi quỹ đạo của một tiểu hành tinh hiệu quả như thế nào.

Webb nắm bắt vị trí va chạm trước và sau khi va chạm

Webb đã quan sát vị trí va chạm trước khi vụ va chạm xảy ra, sau đó quan sát nhiều lần trong vài giờ tiếp theo. Hình ảnh từ Webb’s Camera hồng ngoại gần (NIRCam) hiển thị một lõi chặt chẽ, nhỏ gọn, với các chùm vật chất xuất hiện như những sợi dây chảy ra khỏi tâm của nơi xảy ra va chạm.

Việc quan sát tác động với Webb đã mang đến cho các nhóm điều hành chuyến bay, lập kế hoạch và khoa học những thách thức rất độc đáo. Do tốc độ di chuyển của tiểu hành tinh trên bầu trời, các nhóm đã làm việc trong nhiều tuần trước khi xảy ra va chạm để kích hoạt và thử nghiệm một phương pháp theo dõi tiểu hành tinh di chuyển nhanh hơn ba lần so với giới hạn tốc độ ban đầu đặt ra cho Webb.

Các nhà khoa học cũng có kế hoạch quan sát tiểu hành tinh trong những tháng tới bằng cách sử dụng Máy quang phổ hồng ngoại gần của Webb (NIRSpec), được phát triển dưới sự lãnh đạo của ESA và Dụng cụ hồng ngoại tầm trung (MIRI), được hợp tác sáng tạo giữa ESA-NASA. Dữ liệu quang phổ từ những công cụ sáng tạo này sẽ cung cấp cho các nhà nghiên cứu cái nhìn sâu sắc về thành phần hóa học của tiểu hành tinh.

Webb đã quan sát tác động trong tổng cộng năm giờ và chụp được 10 hình ảnh. Dữ liệu được thu thập như một phần của Chu kỳ 1 của Webb Chương trình quan sát thời gian đảm bảo 1245 dẫn đầu bởi Heidi Hammel thuộc Hiệp hội các trường đại học nghiên cứu về thiên văn học (AURA).

Hình ảnh qua Hubble cho thấy chuyển động của vật phóng sau khi va chạm

Hubble cũng quản lý để ghi lại các quan sát của mặt trăng trước khi va chạm, sau đó 15 phút sau khi DART gặp bề mặt của Dimorphos. Hình ảnh từ Hubble’s Máy ảnh trường rộng 3 hiển thị tác động trong ánh sáng nhìn thấy. Tia phóng ra từ vụ va chạm xuất hiện dưới dạng các tia kéo dài ra từ phần thân của tiểu hành tinh. Mũi nhọn táo bạo hơn, hình quạt ra bên trái của tiểu hành tinh là nơi DART đã tác động.

Một số tia có vẻ hơi cong, nhưng các nhà thiên văn cần xem xét kỹ hơn để xác định ý nghĩa của điều này. Trong các hình ảnh của Hubble, các nhà thiên văn ước tính rằng độ sáng của Didymos đã tăng lên ba lần sau cú va chạm và cũng đặc biệt bị thu hút bởi độ sáng đó sau đó được giữ ổn định như thế nào, thậm chí tám giờ sau khi va chạm.

Hubble sẽ theo dõi Dimorphos mười lần nữa trong ba tuần tới. Những quan sát thường xuyên, tương đối dài hạn này khi đám mây phóng ra mở rộng và mờ dần theo thời gian sẽ vẽ nên bức tranh toàn cảnh hơn về sự mở rộng của đám mây từ khi phun ra đến khi biến mất.

Hubble đã chụp 45 hình ảnh trong thời gian ngay trước đó và sau tác động của DART với Dimorphos. Dữ liệu Hubble được thu thập như một phần của Chu kỳ 29 Chương trình quan sát viên chung 16674.

Theo dõi sứ mệnh Hera của ESA

Do được phóng vào cuối năm 2024, sứ mệnh Hera của ESA sẽ thực hiện một cuộc khảo sát chi tiết sau va chạm đối với tiểu hành tinh Dimorphos mục tiêu. Hera sẽ biến thử nghiệm quy mô lớn thành một kỹ thuật bảo vệ hành tinh được hiểu rõ và có thể lặp lại, một ngày nào đó có thể được thực hiện thành hiện thực.

Ian Carnelli, giám đốc sứ mệnh của Hera cho biết: “Chúng tôi đã mong đợi tác động của DART trong hơn 17 năm và thật thú vị khi được chứng kiến ​​nó qua con mắt của các đài quan sát không gian vĩ đại nhất Webb và Hubble. Những hình ảnh này cung cấp cho chúng tôi manh mối về những gì đã xảy ra trong những giờ đầu tiên sau khi va chạm và rõ ràng là có nhiều điều xảy ra hơn chúng tôi đã dự đoán! Nó làm cho nhiệm vụ của Hera giờ đây càng trở nên quan trọng hơn vì chúng tôi cần phải đến gần Didymos để hiểu chi tiết đầy đủ về những gì đã thực sự xảy ra. “

Cũng giống như Webb và Hubble, các sứ mệnh DART của NASA và Hera của ESA là một ví dụ tuyệt vời về những gì mà sự hợp tác quốc tế có thể đạt được: hai sứ mệnh này được hỗ trợ bởi cùng một nhóm các nhà khoa học và nhà thiên văn học, và diễn ra thông qua sự hợp tác quốc tế có tên AIDA – Tác động của Tiểu hành tinh và Đánh giá Độ lệch.

NASA và ESA đã làm việc cùng nhau vào đầu những năm 2000 để phát triển hệ thống giám sát tiểu hành tinh, nhưng nhận ra rằng còn thiếu một liên kết trong chuỗi từ việc xác định mối đe dọa tiểu hành tinh đến cách giải quyết mối đe dọa đó. Đáp lại, NASA giám sát sứ mệnh DART trong khi ESA phát triển sứ mệnh Hera để thu thập dữ liệu bổ sung về tác động của DART.

Với sứ mệnh Hera, ESA đang thực hiện trách nhiệm lớn hơn nữa trong việc bảo vệ hành tinh của chúng ta và đảm bảo rằng Châu Âu đóng vai trò hàng đầu trong nỗ lực chung nhằm giải quyết các rủi ro về tiểu hành tinh.

Là người bảo vệ hành tinh hàng đầu của châu Âu, Hera được hỗ trợ thông qua chương trình An toàn Không gian của Cơ quan, một phần của Cục Điều hành. Đọc về các kế hoạch trong tương lai để trở thành được đề xuất tại Hội đồng của ESA ở cấp Bộ trưởng vào tháng 11 này.

Thêm thông tin

Kính viễn vọng Không gian James Webb là sự hợp tác quốc tế giữa NASA, ESA và Cơ quan Vũ trụ Canada (CSA).

Webb là kính thiên văn lớn nhất, mạnh nhất từng được phóng vào không gian. Theo một thỏa thuận hợp tác quốc tế, ESA đã cung cấp dịch vụ phóng kính thiên văn, sử dụng phương tiện phóng Ariane 5. Làm việc với các đối tác, ESA chịu trách nhiệm phát triển và nâng cao trình độ của các bản chuyển thể Ariane 5 cho sứ mệnh Webb và mua sắm dịch vụ phóng của Arianespace. ESA cũng cung cấp máy quang phổ ngựa lao NIRSpec và 50% thiết bị hồng ngoại tầm trung MIRI, được thiết kế và chế tạo bởi một tập đoàn các Viện châu Âu do quốc gia tài trợ (The MIRI European Consortium) hợp tác với JPL và Đại học Arizona.

Kính viễn vọng Không gian Hubble là một dự án hợp tác quốc tế giữa ESA và NASA.