Bản Đồ Hồng Ngoại Toàn Bầu Trời Đầu Tiên của SPHEREx Hé Lộ Dữ Liệu Vũ Trụ

Kính viễn vọng không gian Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization and Ices Explorer (SPHEREx) đã công bố bản đồ hồng ngoại đầu tiên bao phủ toàn bộ bầu trời vào ngày 18 tháng 12 năm 2025. Sứ mệnh này, được phóng vào tháng 3 năm 2025, đã bắt đầu quá trình lập bản đồ bầu trời vào tháng 5 năm 2025 và hoàn thành bức tranh ghép toàn cảnh đầu tiên chỉ trong sáu tháng.

Sứ mệnh này, được quản lý bởi Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực (JPL) của NASA tại Nam California, sử dụng sáu máy dò với bộ lọc đặc biệt để tách ánh sáng thu thập được thành 102 bước sóng riêng biệt. Những bước sóng hồng ngoại này, không nhìn thấy bằng mắt thường, chứa đựng thông tin phong phú về các thiên thể. Để hình dung, các nhà khoa học đã mã hóa màu sắc: khí hydro nóng được biểu thị bằng màu xanh lam, bụi vũ trụ bằng màu đỏ, và các ngôi sao xuất hiện dưới dạng màu xanh lục, xanh lam và trắng. Quá trình quan sát, bắt đầu từ tháng 5 năm 2025, bao gồm việc chụp khoảng 3.600 hình ảnh mỗi ngày khi kính viễn vọng quay quanh Trái Đất từ cực này sang cực kia, hoàn thành một dải trời 360 độ sau khoảng sáu tháng.

Trong giai đoạn nhiệm vụ chính kéo dài hai năm, đài quan sát SPHEREx dự kiến sẽ thu thập dữ liệu về hơn 450 triệu thiên hà cùng với hơn 100 triệu ngôi sao trong Dải Ngân hà. Dữ liệu này kỳ vọng sẽ giải quyết các câu hỏi vũ trụ học lớn, bao gồm cách thức lạm phát vũ trụ tác động đến sự phân bố của các thiên hà ngay sau Vụ Nổ Lớn. Shawn Domagal-Goldman, giám đốc Bộ phận Vật lý Thiên văn tại Trụ sở NASA, nhấn mạnh rằng lượng thông tin thu thập được trong sáu tháng đầu tiên tương đương với 102 bản đồ mới về toàn bộ bầu trời.

SPHEREx xây dựng dựa trên các công trình trước đó, như WISE của NASA, nhưng vượt trội hơn về số lượng màu sắc được quan sát và trường nhìn. Trong suốt sứ mệnh chính, SPHEREx sẽ thực hiện thêm ba lần quét toàn bộ bầu trời nữa; việc hợp nhất các bản đồ này sẽ tăng độ nhạy của các phép đo, cung cấp hiểu biết sâu sắc về một sự kiện xảy ra chỉ trong một phần tỷ tỷ tỷ giây sau Vụ Nổ Lớn. Tổng chi phí ước tính cho toàn bộ sứ mệnh này là khoảng 488 triệu đô la Mỹ.

Việc cung cấp dữ liệu là một phần quan trọng của sứ mệnh, với bộ dữ liệu ban đầu đã được công bố công khai thông qua Kho Lưu trữ Khoa học Hồng ngoại NASA/IPAC (IRSA) tại Caltech. Rachel Akeson, người đứng đầu Trung tâm Dữ liệu Khoa học SPHEREx tại IPAC, cho biết việc quan sát toàn bộ bầu trời ở 102 bước sóng hồng ngoại sẽ cho phép giải quyết hầu hết mọi lĩnh vực thiên văn học. Sự kết hợp giữa phổ màu rộng và trường nhìn bao quát này giúp SPHEREx bổ sung cho các nghiên cứu có độ phân giải cao, tập trung mục tiêu của các kính viễn vọng khác như James Webb Space Telescope. Ngoài ra, dữ liệu quang phổ còn được sử dụng để tìm kiếm sự phân bố của nước đóng băng và các phân tử hữu cơ—những yếu tố cần thiết cho sự sống—trong các vùng hình thành sao và hành tinh trong Dải Ngân hà.