Kính thiên văn không gian James Webb đã phát hiện ngoại hành tinh đầu tiên của mình - các nhà thiên văn cho biết hôm thứ Tư vừa qua - khi chụp được hình ảnh trực tiếp hiếm hoi của một thế giới tương đối nhỏ nằm trong “sân sau” thiên hà của Trái Đất.
Chiếc kính thiên văn có khả năng quan sát xa hơn bất kỳ thiết bị nào từng có trước đây này đã thúc đẩy mạnh mẽ cuộc truy lùng các hành tinh ngoài Hệ Mặt Trời (còn gọi là các ngoại hành tinh) kể từ khi đi vào hoạt động năm 2022. Tuy nhiên, cho đến nay, khả năng quan sát của Webb chủ yếu được dùng để nghiên cứu các ngoại hành tinh đã được phát hiện trước đó nhằm tìm hiểu những thông tin quan trọng như thành phần khí quyển, chứ chưa tập trung vào việc phát hiện các thế giới mới.
Việc phát hiện ra ngoại hành tinh TWA 7b, được công bố trong một nghiên cứu đăng trên tạp chí Nature, “là lần đầu tiên kính thiên văn này làm được điều đó,” Trung tâm Nghiên cứu Khoa học Quốc gia Pháp (CNRS) cho biết trong một thông cáo.
Đa số trong tổng cộng gần 6.000 ngoại hành tinh đã được phát hiện cho đến nay đều được nhận diện gián tiếp qua ánh sáng bị che khuất khi chúng đi qua phía trước ngôi sao của mình, thay vì thông qua hình ảnh trực tiếp.
“Kính Webb đã dành rất nhiều thời gian để quan sát những hành tinh chưa từng được chụp ảnh trực tiếp,” Anne-Marie Lagrange, tác giả chính của nghiên cứu từ Đài quan sát Paris, nói với AFP.
“Bị lóa bởi ánh sáng”
Việc chụp ảnh trực tiếp các hành tinh ở xa rất khó khăn vì chúng “rất mờ nhạt” do không phát ra nhiều nhiệt, Lagrange giải thích. Thậm chí tệ hơn, bà cho biết, “chúng ta bị lóa bởi ánh sáng từ ngôi sao mà hành tinh quay quanh.”
Tuy nhiên, Webb có cách để vượt qua trở ngại đó.
Một thiết bị phụ gắn với công cụ MIRI của Webb được gọi là tấm chắn nhật hoa (coronagraph) giúp che đi ánh sáng ngôi sao, tạo ra hiệu ứng tương tự như nhật thực. Nhờ đó, khả năng quan sát hồng ngoại của kính thiên văn có thể xuyên qua và phát hiện hành tinh.
Các nhà thiên văn đã hướng Webb về phía sao TWA 7, cách Trái Đất khoảng 100 năm ánh sáng - tức là tương đối gần đối với thang khoảng cách vũ trụ.
Ngôi sao này, lần đầu được phát hiện bởi Kính thiên văn Không gian Hubble vào năm 1999, được đánh giá là mục tiêu nhiều triển vọng vì hai lý do.
Thứ nhất, nó chỉ mới 6,4 triệu năm tuổi - trẻ hơn rất nhiều so với Mặt Trời đã 4,5 tỷ năm - và vẫn còn được bao quanh bởi một đĩa khí và bụi khổng lồ, nơi các hành tinh được cho là đang hình thành.
Thứ hai, theo hướng nhìn từ Trái Đất, đĩa vật chất này được quan sát từ phía trên, cho phép thấy rõ các vánh của nó.
Ba vành bao quanh ngôi sao, trải dài hơn 100 lần khoảng cách giữa Mặt Trời và Trái Đất, trước đó đã được đài quan sát VLT tại Chile ghi nhận. Nhưng trong một vùng trống giữa vòng thứ hai, kính Webb đã phát hiện một điểm sáng đặc biệt. Các nhà thiên văn đã loại trừ khả năng ánh sáng đó đến từ một vật thể ở rìa Hệ Mặt Trời hoặc từ một thiên hà xa phía sau ngôi sao.
Điều đó chỉ có thể có nghĩa: nguồn sáng là một hành tinh tương đối nhỏ và lạnh, với khối lượng nhẹ hơn ít nhất 10 lần so với bất kỳ ngoại hành tinh nào từng được chụp ảnh trực tiếp trước đây, nghiên cứu cho biết.
Cuộc săn lùng những thế giới nhỏ hơn
Các nhà nghiên cứu ước tính hành tinh này có khối lượng tương đương Sao Thổ - một hành tinh khí khổng lồ chỉ nặng bằng khoảng một phần ba khối lượng của Sao Mộc, hành tinh lớn nhất Hệ Mặt Trời.
Webb đã nâng khả năng phát hiện ngoại hành tinh bằng hình ảnh trực tiếp lên gấp 10 lần, theo nhận xét của Lagrange. Đây là một bước tiến quan trọng, vì mục tiêu hàng đầu của việc tìm kiếm các thế giới có thể sống được bên ngoài Hệ Mặt Trời chính là các hành tinh đá nhỏ, giống như Trái Đất hoặc Sao Hỏa.
Lagrange cho biết bà sẽ rất vui nếu một ngày nào đó phát hiện được “các hành tinh giống Trái Đất". Tuy nhiên, bà cũng nói rằng các nhà thiên văn cần phải nghiên cứu nhiều loại hành tinh khác nhau và tìm hiểu cách mà các hệ hành tinh hình thành để xác định liệu Hệ Mặt Trời có phải là một trường hợp đặc biệt duy nhất có thể chứa sự sống hay không.
Trong tương lai, các nhà khoa học kỳ vọng kính Webb sẽ có thể phát hiện cả những hành tinh còn nhỏ hơn TWA 7b.
Dù vậy, để chụp được hình ảnh trực tiếp của những thế giới ở xa và tương tự Trái Đất sẽ cần đến những kính thiên văn mạnh mẽ hơn nữa, chẳng hạn như Kính thiên văn Cực Lớn (Extremely Large Telescope / ELT) dự kiến sẽ đi vào hoạt động tại Chile vào năm 2028.
R.T
Theo Phys.org
