Kính viễn vọng không gian James Webb được ví như "cỗ máy thời gian", nó đưa chúng ta quay ngược trở về quá khứ hơn 13 tỷ năm trước để ngắm nhìn vũ trụ với những thiên hà trẻ nhất hình thành gần 1 tỷ năm từ Vụ nổ lớn (BigBang). 

JWST (James Webb Space Telescope- Kính viễn vọng không gian James Webb) đã theo dõi một quần thể thiên hà "cực kỳ xa" trong vũ trụ - chính là cụm thiên hà SMACS 0723, xuất hiện cách đây khoảng 4,6 tỷ năm ánh sáng. Đặc biệt, đằng sau nó là những thiên hà cổ xưa hơn rất nhiều. Cụ thể, SMACS 0723 đóng vai trò như một thấu kính và trường hấp dẫn của nó mạnh đến mức bẻ cong các tia sáng từ các thiên hà xa hơn phía sau nó.

NASA giải thích trong một tuyên bố: "Hình ảnh đầu tiên này từ JWST của NASA là hình ảnh hồng ngoại sâu và sắc nét nhất về vũ trụ xa xôi cho đến nay. Được biết đến với tên gọi Webb's First Deep Field, hình ảnh cụm thiên hà SMACS 0723 này tràn ngập chi tiết". 

Theo đó, có hàng nghìn thiên hà - bao gồm cả những vật thể mờ nhạt nhất trong cụm thiên hà này được quan sát - lần đầu tiên xuất hiện trong tầm nhìn của JWST. 

Theo chia sẻ của ông Đặng Vũ Tuấn Sơn , Chủ tịch Hội Thiên văn và Vũ trụ học Việt Nam (VACA), để tìm kiếm dấu hiệu của sự sống, việc hiểu về thành phần khí quyển của các ngoại hành tinh là không thể thiếu, và vì vậy năng lực quan sát của James Webb sẽ giúp chúng ta sẽ sớm biết thêm về đặc điểm của nhiều hành tinh ngoài Hệ Mặt Trời. Và như vậy, việc tìm thấy một dấu vết nào đó của sự sống có lẽ không còn quá xa.

Các nhà khoa học cho biết, những gì chúng ta đang nhìn về bức ảnh trường sâu của vũ trụ giống như một người đang nắm một hạt cát trên mặt đất nhưng bên trong nó lại chứa đầy hàng nghìn thiên hà đủ loại hình, từ xoắn ốc và hình elip cho đến những đốm sáng đơn giản chỉ vài pixel

Nó sẽ cung cấp cho chúng ta cái nhìn sâu sắc nhất và lâu đời nhất về vũ trụ - cũng như bằng chứng cụ thể về thuyết tương đối rộng của Albert Einstein.

Hành tinh nóng, khí, khổng lồ có tên là WASP-96 b là một sự tò mò của giới khoa học. Ngôi sao mẹ của nó, WASP-96, là một trong hơn 5.000 ngoại hành tinh được phát hiện, nằm cách Trái Đất khoảng 1.150 năm ánh sáng, khiến nó trở thành vật thể gần nhất trong loạt ảnh đầu tiên của JWST ghi lại. 

WASP-96 b có khối lượng nhỏ hơn một nửa Sao Mộc, đường kính lớn hơn 1,2 lần và có nhiệt độ lớn hơn 540 độ C. Nó có quỹ đạo rất gần với ngôi sao tâm (khoảng 1/9 khoảng cách giữa Sao Thủy và Mặt Trời) và hoàn thành một vòng quỹ đạo trong khoảng thời gian 3 ngày rưỡi Trái Đất. 

Mặc dù chúng ta không nhìn thấy hành tinh treo ngoài không gian bởi ngôi sao của nó, nhưng "quang phổ" này cho chúng ta biết các thành phần tạo nên thế giới ngoài hành tinh này. Những gì các nhà thiên văn học phát hiện được là rất ấn tượng.

Phân tích quang phổ của JWST về WASP-96 b đã cho thấy sự thay đổi ánh sáng của các bước sóng riêng lẻ trong khoảng 0,6 đến 2,8 um. Điều này chỉ ra dấu hiệu đặc biệt của hơi nước trong bầu khí quyển của hành tinh cũng như bằng chứng về các đám mây và sương mù, là những hạt rắn cực nhỏ hoạt động giống như những đám mây.

Nhưng chúng ta đừng quá vội mừng để nghĩ rằng nó mang lại sự sống cho con người. Một điều lưu ý rằng, ngoại hành tinh này gần với ngôi sao của nó hơn là sao Thủy với Mặt Trời, WASP-96 b nóng đến chết người và tất cả nước của nó không phải là chất lỏng và điều này chắc chắn rằng con người chúng ta không thể sống.

Bên cạnh đó, một phát hiện hấp dẫn khác chính là bầu khí quyển trên WASP-96 b nhờ máy đo quang phổ không khe cận hồng ngoại (NIRISS) của JWST. 

Đó chính là sự thay đổi nhiệt độ theo độ cao của bầu khí quyển của các ngoại hành tinh sẽ hé lộ những thông tin quan trọng về sự sống trên các hành tinh ngoài Hệ Mặt trời.

Như đã nói ở trên, cho đến nay có khoảng hơn 5.000 thế giới bên ngoài hệ Mặt Trời của chúng ta được các nhà thiên văn học tìm ra và nghiên cứu thì WASP-96 b luôn nổi bật với bầu khí quyển bất thường tiềm ẩn của nó.

Nhưng chúng ta vẫn chưa có cái nhìn rõ ràng về lá chắn (bầu khí quyển) của hành tinh đó, khiến WASP-96 trở thành chủ đề nóng để tranh luận.

Benjamin Pope, một nhà khoa học hành tinh tại Đại học Queensland ở Úc, cho biết: "Hầu hết các hành tinh đó được nghiên cứu với Kính viễn vọng Hubble đều có quang phổ phẳng, màu trắng, được coi là bằng chứng cho thấy chúng rất nhiều mây". 

Theo Pope, những đám mây như vậy gây phiền toái vì chúng ngăn cản các nhà thiên văn học cảm nhận tốt về thành phần của bầu khí quyển của một hành tinh ngoài hệ Mặt trời. Đó không phải là vấn đề với WASP-96b, vì vậy dữ liệu trước đây cho thấy về cơ bản nó không có mây". 

Coel Hellier, một nhà vật lý thiên văn tại Đại học Keele, thành viên của nhóm đã phát hiện ra hành tinh này trước khi phát hành quang phổ cho biết: "Nó có bầu trời rõ ràng nhất so với bất kỳ hành tinh ngoài hành tinh nào mà chúng ta biết".

JWST đã cho ra những hình ảnh và các thiết bị thu nhận dữ liệu tốt hơn sẽ giúp các nhà khoa học sẽ giải quyết một số câu hỏi xung quanh WASP-96b như có thể đánh giá thành phần khí quyển của nhiều hành tinh trong tương lai. 

WASP-96 b không giống như các hành tinh trong hệ Mặt Trời của chúng ta. Nhưng điều đó không sao vì những gì chúng ta đang thấy là những dữ liệu mới về ngoại hành tinh đầu tiên mà James Webb mang lại và đây mới chỉ là khởi đầu.

"Trong khi các nhà thiên văn học từ lâu đã sử dụng Hubble và các kính thiên văn khác, để thu thập dữ liệu về các hành tinh ngoại và bầu khí quyển của chúng, thì không có gì giống như Kính viễn vọng Không gian James Webb, nó sẽ làm tốt hơn rất nhiều cho việc này," Pope lưu ý. 

Nằm trong chòm sao Pegasus, chùm thiên hà Stephan's Quintet được phát hiện bởi nhà thiên văn học người Pháp, Édouard Stephan vào năm 1877 và chúng được gọi là Bộ tứ Stephan.

Đó là một vùng không gian sáng, được tạo thành từ năm thiên hà và là nơi có sóng xung kích cực lớn, do có hai thiên hà va chạm với nhau ở tốc độ cao. Trong bức ảnh trên được James Webb chụp lại, có một thiên hà thứ 5 nằm ngoài cùng bên trái được gọi là NGC 7320, nằm ở phía trước so với 4 thiên hà còn lại.

Stephan's Quintet được coi là Bộ tứ là xa nhất so với Trái Đất, với các thiên hà nằm cách hành tinh của chúng ta từ 39 đến 340 triệu năm ánh sáng (một trong những thiên hà, NGC 7320, gần hơn nhiều so với bốn thiên hà còn lại). 

Các nhà khoa học đã quan sát nó từ mặt đất trong gần 150 năm và Hubble cũng đã chụp được những hình ảnh ấn tượng về nó nhưng họ chưa bao giờ thấy rõ cho đến khi được JWST chụp lại.

JWST mang đến một góc nhìn hoàn mỹ nhất có về đám thiên hà Stephan's Quintet. Hình ảnh chụp được là trường quan sát lớn nhất của JWST đến thời điểm này, bao phủ khoảng 1/5 đường kính của Mặt trăng; chứa hơn 150 triệu pixel và được tạo từ gần 1.000 hình ảnh riêng biệt.

Trong bức ảnh, có thể thấy những cụm ánh sáng của hàng triệu ngôi sao trẻ, các đuôi khí và bụi đang "nhảy múa" trong các thiên hà do tương tác hấp dẫn.

JWST đã tiết lộ Bộ tứ này với nhiều chi tiết đến mức chúng ta có thể nhìn thấy các đuôi khí, và bụi, hàng triệu ngôi sao riêng lẻ lốm đốm trong các thiên hà theo đúng nghĩa đen - một cảnh tượng đầy sao giống như một vũ trụ cổ tích, do tương tác hấp dẫn chúng như đang "nhảy múa"  trong các thiên hà.

Điều này giúp các nhà khoa học có một cơ hội tuyệt vời để tận mục sở thị sự hợp nhất và tương tác giữa các thiên hà, giúp làm rõ nét hơn về sự tiến hóa của chúng.

Nhưng có lẽ khía cạnh đáng kinh ngạc nhất của bức ảnh này liên quan đến thiên hà NGC 7319 (trên cùng bức ảnh) có vẻ hung bạo nhưng lại rất thanh bình. Điều này có được là do nó đang nắm giữ một trong những đặc điểm đáng sợ nhất, hùng vĩ nhất của vũ trụ - một lỗ đen. 

Các nhà khoa học xác nhận rằng, thiên hà này có một nhân thiên hà đang hoạt động - tức là một lỗ đen siêu lớn có khối lượng gấp 24 triệu lần Mặt Trời của chúng ta, nằm ở trung tâm của nó. 

Lỗ đen này đang tích cực hút vật chất vào và phun ra năng lượng ánh sáng tương đương với sự đốt cháy của 40 tỷ Mặt Trời. Nirspec và MIRI của kính thiên văn JWST đã cùng hợp tác để phân tích các đặc điểm của vực thẳm này, đưa ra bằng chứng về vật chất xoay quanh nó. 

JWST mạnh mẽ và chính xác đến nỗi nó gần như chụp được hình ảnh về thứ bao gồm cả những điều mà chúng ta coi là "không gian trống", giúp các nhà khoa học có thể quan sát các dòng khí nóng quanh lỗ đen đang hoạt động, đo vận tốc của các luồng ánh sáng, để hiểu rõ ràng về tốc độ mà các lỗ đen siêu lớn hút vật chất và phát triển.

Tất cả những điều này cho thấy, các đám thiên hà có liên kết chặt chẽ như trên có thể đã tồn tại trong vũ trụ sơ khai khi vật chất ở trạng thái siêu nóng và đó cũng có thể là nguồn năng lượng khổng lồ cho những siêu lỗ đen ở trung tâm các chuẩn tinh (Quasar).

"Đây mới chỉ là sự khởi đầu" là một cảm xúc được nhắc đi nhắc lại trong buổi họp báo khi NASA công bố những bức ảnh đầu tiên do kính thiên văn JWST ghi lại và cũng là trang đầu tiên của chương lớn tiếp theo của thiên văn học.