Bí mật giúp kính viễn vọng James Webb có thể khám phá vũ trụ sơ khai

"ម៉ាស៊ីនពេលវេលា" រុករក សកលលោកដំបូង

ចាប់តាំងពីការបាញ់បង្ហោះទៅកាន់ទីអវកាសក្នុងខែធ្នូ ឆ្នាំ 2021 កែវយឺតអវកាស James Webb បានធ្វើដំណើរជុំវិញផែនដីជាងមួយលានម៉ាយ ដោយបានបញ្ជូនរូបភាពដ៏អស្ចារ្យនៃលំហអាកាសជ្រៅមកវិញ។

ដូច្នេះ តើអ្វីដែលអាចឱ្យ Webb "មើលឃើញ" រហូតមកដល់ពេលនេះ សូម្បីតែត្រលប់មកវិញដើម្បីរុករកសកលលោកដំបូង?

អាថ៌កំបាំងស្ថិតនៅក្នុងប្រព័ន្ធកាមេរ៉ាដ៏មានឥទ្ធិពលរបស់ Webb ជាពិសេសសមត្ថភាពរបស់វាក្នុងការចាប់យកពន្លឺអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ ដែលជាប្រភេទពន្លឺដែលភ្នែកមនុស្សមើលមិនឃើញ។

នៅពេលដែលលោក Webb ថតរូបកាឡាក់ស៊ីឆ្ងាយមួយ តារាវិទូពិតជាបានឃើញកាឡាក់ស៊ីនោះរាប់ពាន់លានឆ្នាំមុន។

ពន្លឺចេញពីកាឡាក់ស៊ីបានធ្វើដំណើរឆ្លងកាត់លំហអាកាសអស់រាប់ពាន់លានឆ្នាំ ដើម្បីទៅដល់កញ្ចក់របស់តេឡេស្កុប។ វាដូចជា Webb គឺជា "ម៉ាស៊ីនពេលវេលា" ដែលចាប់យករូបភាពនៃសកលលោកក្នុងដំណាក់កាលដំបូងបំផុតរបស់វា។

ដោយប្រើកញ្ចក់ដ៏ធំដើម្បីប្រមូលពន្លឺបុរាណនេះ លោក Webb កំពុងបង្ហាញអាថ៌កំបាំងថ្មីអំពីសកលលោក។

Webb: កែវពង្រីកដែល "មើលឃើញ" កំដៅ

មិនដូចតេឡេស្កុប Hubble ឬកាមេរ៉ាធម្មតាដែលចាប់យកតែពន្លឺដែលអាចមើលឃើញទេ Webb ត្រូវបានរចនាឡើងដើម្បីចាប់យកពន្លឺអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ។

ពន្លឺអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដមានប្រវែងរលកវែងជាងពន្លឺដែលអាចមើលឃើញ ដូច្នេះវាមើលមិនឃើញដោយភ្នែកមនុស្ស។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ លោក Webb អាចចាប់យកពន្លឺប្រភេទនេះ ដើម្បីសិក្សាពីវត្ថុដំបូងបំផុត និងឆ្ងាយបំផុតនៅក្នុងសកលលោក។

ទោះបីជាពន្លឺអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដមិនអាចមើលឃើញដោយភ្នែកមនុស្សក៏ដោយ ឧបករណ៍ឯកទេសដូចជាកាមេរ៉ាអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ ឬឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាកម្ដៅអាចរកឃើញវាជាកំដៅ។

វ៉ែនតាសម្រាប់មើលពេលយប់ ដែលប្រើពន្លឺអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ ដើម្បីចាប់វត្ថុក្តៅនៅក្នុងទីងងឹត គឺជាឧទាហរណ៍ដ៏សំខាន់មួយ។ Webb ក៏អនុវត្តបច្ចេកវិទ្យាស្រដៀងគ្នានេះដើម្បីសិក្សាផ្កាយ កាឡាក់ស៊ី និងភពនានា។

មូលហេតុដែល Webb ប្រើពន្លឺអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ គឺដោយសារតែពន្លឺដែលអាចមើលឃើញពីកាឡាក់ស៊ីឆ្ងាយៗធ្វើដំណើរឆ្លងកាត់លំហ វាត្រូវបានលាតសន្ធឹងដោយសារតែការពង្រីកសកលលោក។

ការពង្រីកនេះបំប្លែងពន្លឺដែលអាចមើលឃើញទៅជាពន្លឺអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ។ ជាលទ្ធផល កាឡាក់ស៊ីដែលនៅឆ្ងាយបំផុតក្នុងលំហ លែងមានពន្លឺនៅក្នុងពន្លឺដែលអាចមើលឃើញហើយ ប៉ុន្តែនៅក្នុងពន្លឺអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដខ្សោយ។ Webb ត្រូវ​បាន​រចនា​យ៉ាង​ពិសេស​ដើម្បី​រក​ឃើញ​ពន្លឺ​ប្រភេទ​នេះ។

កញ្ចក់មាសយក្ស៖ ប្រមូលពន្លឺដែលងងឹតបំផុត។

មុនពេលពន្លឺចូលដល់កាមេរ៉ា វាត្រូវតែថតដោយកញ្ចក់មាសដ៏ធំរបស់ Webb ដែលមានទទឹងជាង 21 ហ្វីត (6.5 ម៉ែត្រ) និងត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយកញ្ចក់តូចៗចំនួន 18 ដែលត្រូវបានរៀបចំដូចសំបុកឃ្មុំ។

ផ្ទៃកញ្ចក់ត្រូវបានគ្របដណ្ដប់ដោយស្រទាប់មាសស្តើង មិនត្រឹមតែបង្កើនសោភ័ណភាពប៉ុណ្ណោះទេ ថែមទាំងដោយសារតែមាសឆ្លុះបញ្ចាំងពីពន្លឺអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដបានយ៉ាងល្អបំផុត។

កញ្ចក់​នេះ​ប្រមូល​ពន្លឺ​ពី​លំហ​ជ្រៅ ហើយ​ឆ្លុះ​បញ្ចាំង​វា​ទៅ​លើ​ឧបករណ៍​របស់​កែវយឺត។ កញ្ចក់កាន់តែធំ ពន្លឺកាន់តែប្រមូលបាន ហើយវាអាចមើលឃើញកាន់តែឆ្ងាយ។ កញ្ចក់របស់ Webb គឺជាកញ្ចក់ដ៏ធំបំផុតដែលមិនធ្លាប់មានមនុស្សបញ្ជូនទៅកាន់ទីអវកាស។

NIRCam និង MIRI: "ភ្នែក" ដ៏រសើបរបស់ Webb

ឧបករណ៍ វិទ្យាសាស្ត្រ សំខាន់បំផុតពីររបស់ Webb ដែលដើរតួជាកាមេរ៉ាគឺ NIRCam និង MIRI ។

NIRCam (នៅជិតកាមេរ៉ាអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ) គឺជាកាមេរ៉ាសំខាន់របស់ Webb ដែលថតយករូបភាពដ៏អស្ចារ្យនៃកាឡាក់ស៊ី និងផ្កាយ។ វាក៏មាន coronagraph ដែលជាឧបករណ៍ដែលរារាំងពន្លឺផ្កាយ ដូច្នេះវាអាចថតរូបវត្ថុដែលខ្សោយៗនៅជិតប្រភពពន្លឺភ្លឺ ដូចជាភពដែលវិលជុំវិញផ្កាយភ្លឺ។

NIRCam ដំណើរការដោយការចាប់យកពន្លឺជិតអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ (ប្រភេទពន្លឺដែលនៅជិតបំផុតទៅនឹងអ្វីដែលភ្នែកមនុស្សអាចមើលឃើញ) ហើយបំបែកវាទៅជារលកចម្ងាយខុសៗគ្នា។ នេះអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រមិនត្រឹមតែកំណត់រូបរាងរបស់វត្ថុមួយប៉ុណ្ណោះទេប៉ុន្តែថែមទាំងរៀនពីអ្វីដែលវាបង្កើតឡើងផងដែរ។

វត្ថុធាតុផ្សេងៗគ្នានៅក្នុងលំហស្រូប និងបញ្ចេញពន្លឺអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដនៅចម្ងាយរលកជាក់លាក់ បង្កើតបានជា "ស្នាមម្រាមដៃគីមី" តែមួយគត់។ តាមរយៈការសិក្សាស្នាមម្រាមដៃទាំងនេះ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រអាចសិក្សាអំពីលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់ផ្កាយឆ្ងាយៗ និងកាឡាក់ស៊ី។

MIRI (ឧបករណ៍ពាក់កណ្តាលអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ) រកឃើញរលកអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដយូរជាងនេះ ដែលមានប្រយោជន៍ជាពិសេសសម្រាប់ការរកឃើញវត្ថុដែលត្រជាក់ជាង និងធូលីជាង ដូចជាផ្កាយដែលនៅតែបង្កើតនៅខាងក្នុងពពកឧស្ម័ន។ MIRI ថែមទាំងអាចជួយស្វែងរកតម្រុយអំពីប្រភេទម៉ូលេគុលនៅក្នុងបរិយាកាសនៃភពដែលអាចទ្រទ្រង់ជីវិតបាន។

កាមេរ៉ាទាំងពីរមានភាពរសើបជាងកាមេរ៉ាស្តង់ដារដែលប្រើនៅលើផែនដី។ NIRCam និង MIRI អាចរកឃើញបរិមាណកំដៅតិចបំផុតពីចម្ងាយរាប់ពាន់លានឆ្នាំពន្លឺ។ ប្រសិនបើអ្នកមាន NIRCam របស់ Webb ជាភ្នែករបស់អ្នក អ្នកអាចឃើញកំដៅពីសត្វឃ្មុំនៅលើព្រះច័ន្ទ។

ដើម្បី​រក​ឃើញ​កំដៅ​ខ្សោយ​ពី​វត្ថុ​ឆ្ងាយៗ លោក Webb ត្រូវ​នៅ​ត្រជាក់​ខ្លាំង។ នោះហើយជាមូលហេតុដែលវាមានរបាំងការពារកំដៅថ្ងៃដ៏ធំដែលមានទំហំប៉ុនទីលានវាយកូនបាល់។ ស្រទាប់ការពារព្រះអាទិត្យប្រាំស្រទាប់រារាំងកំដៅពីព្រះអាទិត្យ ផែនដី និងសូម្បីតែព្រះច័ន្ទ ដោយជួយ Webb រក្សាសីតុណ្ហភាពប្រហែលដក 223 អង្សាសេ។

MIRI ត្រូវតែត្រជាក់ជាងនេះទៅទៀត ដូច្នេះហើយ វាមានទូទឹកកកពិសេសរបស់វា ដែលហៅថា cryocooler ដើម្បីរក្សាវាឱ្យជិតដល់ដក 266 អង្សាសេ។ ប្រសិនបើ Webb កាន់តែក្តៅបន្តិច កំដៅរបស់វានឹងគ្របដណ្ដប់លើសញ្ញាខ្សោយដែលវាកំពុងព្យាយាមរក។

បង្វែរពន្លឺជុំវិញទៅជារូបភាពរស់រវើក

នៅពេលដែលពន្លឺទៅដល់កាមេរ៉ារបស់ Webb វាប៉ះឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាដែលហៅថា ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា។ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាទាំងនេះមិនថតរូបធម្មតាដូចកាមេរ៉ាទូរស័ព្ទទេ។

ផ្ទុយទៅវិញ ពួកវាបំប្លែងពន្លឺអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដទៅជាទិន្នន័យឌីជីថល ដែលត្រូវបានបញ្ជូនត្រឡប់ទៅផែនដីវិញ ដែលអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រកែច្នៃវា ហើយប្រែវាទៅជារូបភាពពេញពណ៌។

ពណ៌ដែលយើងឃើញនៅក្នុងរូបភាពរបស់ Webb មិនមែនជាអ្វីដែលកាមេរ៉ា "មើលឃើញ" ដោយផ្ទាល់នោះទេ។ ដោយសារពន្លឺអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដមើលមិនឃើញ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រកំណត់ពណ៌ទៅប្រវែងរលកផ្សេងៗគ្នា ដើម្បីជួយយើងឱ្យយល់ពីអ្វីដែលមាននៅក្នុងរូបភាព។

រូបភាពដែលបានដំណើរការទាំងនេះជួយបង្ហាញពីរចនាសម្ព័ន្ធ អាយុ និងសមាសភាពនៃកាឡាក់ស៊ី ផ្កាយ និងអ្វីៗជាច្រើនទៀត។

ដោយប្រើកញ្ចក់ដ៏ធំដើម្បីប្រមូលពន្លឺអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដដែលមើលមិនឃើញ ហើយបញ្ជូនវាទៅកាមេរ៉ាត្រជាក់ខ្លាំង កែវយឺតអវកាស James Webb បានអនុញ្ញាតឱ្យយើងមើលឃើញកាឡាក់ស៊ីបង្កើតតាំងពីដើមចក្រវាឡ មានន័យថាយើងកំពុងឃើញអ្វីដែលបានកើតឡើងប្រហែល 14 ពាន់លានឆ្នាំមុន។

ប្រភព៖ https://dantri.com.vn/khoa-hoc/bi-mat-giup-kinh-vien-vong-james-webb-co-the-kham-pha-vu-tru-so-khai-20250710034510062.htm