Hình ảnh mới từ Kính viễn vọng không gian James Webb (JWST) về tinh vân hành tinh NGC 1514 không chỉ gây ấn tượng bởi vẻ đẹp vũ trụ kỳ ảo, mà còn cho thấy sự tiến hóa vượt trội của công nghệ kính viễn vọng trong hơn một thập kỷ. Tâm điểm của ảnh là một ngôi sao đang ở giai đoạn hấp hối, phóng thích lượng lớn khí và bụi vào không gian – quá trình đã diễn ra hơn 4,000 năm và sẽ còn tiếp diễn hàng nghìn năm nữa.
So với hình ảnh do kính Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) chụp vào năm 2010, phiên bản từ Webb cho thấy một bước nhảy vọt về độ chi tiết, độ tương phản và cấu trúc hình học phức tạp của tinh vân. Sự khác biệt này đến từ hệ thống thiết bị Mid-Infrared Instrument (MIRI) của Webb – vốn đặc biệt xuất sắc trong việc thu nhận và phân tích khí và bụi vũ trụ dưới bước sóng hồng ngoại trung bình.
“Trước Webb, chúng tôi không thể phát hiện được phần lớn vật chất này, chứ đừng nói đến quan sát chi tiết như hiện tại,” ông Mike Ressler, nhà nghiên cứu chính của thiết bị MIRI tại NASA JPL cho biết. “Giờ đây chúng tôi có thể phân tích toàn diện cấu trúc hỗn loạn của tinh vân.”
Điều thú vị là chính ông Ressler là người từng phát hiện các vòng bụi quanh NGC 1514 vào năm 2010 nhờ ảnh từ WISE. Nhưng hình ảnh hiện tại từ Webb – với độ phân giải cao gấp nhiều lần – mang lại một bước nhảy thế hệ thực sự trong công nghệ hình ảnh không gian, mở ra cơ hội nghiên cứu chi tiết hơn không chỉ với NGC 1514 mà còn với nhiều tinh vân khác.
Trung tâm của NGC 1514 là một hệ sao đôi. Một trong hai ngôi sao – từng có khối lượng lớn hơn Mặt Trời nhiều lần – đã đi đến cuối vòng đời, phình to ra và thải lớp vỏ ngoài ra vũ trụ thông qua luồng gió sao chậm và dày đặc. Phần lõi còn lại là một sao lùn trắng có nhiệt độ cao, với các cơn gió thay đổi liên tục có thể đã gom vật chất lại thành các lớp vỏ mỏng.
Theo NASA, hình dạng tổng thể của tinh vân nghiêng khoảng 60 độ – trông như một lon nước đang được rót. Tuy nhiên, các nhà khoa học cho rằng nó thực ra giống như một đồng hồ cát bị cắt cụt hai đầu. Các vùng bụi màu cam tạo hình chữ V nông ở hai góc gợi ý một cấu trúc bị “thắt eo.”
Ông David Jones, nhà khoa học tại Viện Thiên văn học Canary, cho rằng có thể bạn đồng hành đã tiến rất gần trong giai đoạn ngôi sao chính mất vật chất mạnh nhất. “Tương tác này có thể hình thành những hình dạng bất ngờ, thay vì một hình cầu đối xứng, ta có các vòng bụi đặc biệt,” ông giải thích. Chính ông cũng là người xác nhận hệ sao đôi này vào năm 2017.
Ảnh của Webb còn tiết lộ thành phần vật chất bên trong: các hạt bụi siêu nhỏ phát sáng dưới ánh cực tím từ sao lùn trắng, cùng với oxy – được thể hiện bằng vùng trung tâm màu hồng đậm. Điều bất ngờ là NGC 1514 lại không có dấu vết của carbon – bao gồm cả các phân tử hydrocarbon thơm đa vòng (PAHs) thường gặp ở các tinh vân khác. Có thể là các phân tử phức tạp vẫn chưa kịp hình thành.
Tuy nhiên, sự thiếu hụt này lại tạo điều kiện cho ánh sáng từ hai ngôi sao trung tâm lan xa hơn, giúp Webb ghi lại rõ những vòng bụi lờ mờ như mây. Với hình ảnh sống động và thông tin khoa học chi tiết như vậy, NGC 1514 không chỉ là một kỳ quan vũ trụ mà còn là minh chứng cho sức mạnh công nghệ của JWST – đưa chúng ta tiến gần hơn tới việc hiểu rõ sự sống và cái chết của các vì sao.
