Trong một căn phòng sạch sẽ tại Trung tâm Kennedy ở Florida, một kính viễn vọng khổng lồ đang được cần cẩu từ từ nâng lên và đặt thẳng đứng. Đó là Kính viễn vọng Không gian Nancy Grace Roman — một trong những đài quan sát không gian được mong đợi nhất của NASA. Vụ phóng dự kiến vào ngày 30 tháng 8 năm 2026 bằng tên lửa SpaceX Falcon Heavy. Các kỹ sư đang tiến hành kiểm tra cuối cùng, nạp nhiên liệu và thử nghiệm các tấm pin mặt trời. Nhiệm vụ đang đi trước tiến độ tám tháng — một thành tựu hiếm thấy ở các dự án trọng điểm.
Kính viễn vọng mang tên Nancy Grace Roman — người phụ nữ đầu tiên giữ chức vụ lãnh đạo tại NASA và là “mẹ đẻ” của kính Hubble. Ưu điểm chính của nó là trường nhìn rộng đáng kinh ngạc, lớn hơn gấp trăm lần so với Hubble trong dải hồng ngoại. Nhờ đó, thiết bị có thể đồng thời bao quát các vùng trời rộng lớn và ghi lại các sự kiện hiếm gặp, thoáng qua mà trước đây các nhà thiên văn học đã bỏ lỡ.
Một trong những hướng nghiên cứu thú vị nhất là tìm kiếm các lỗ đen siêu khối lượng cổ đại. Một nghiên cứu mới được công bố trên The Astrophysical Journal cho thấy Roman có thể phát hiện các sự kiện phá vỡ thủy triều (TDE). Trong những trường hợp này, một ngôi sao tiến lại quá gần lỗ đen, lỗ đen xé toạc nó thành từng mảnh, và vật chất tạo thành một "ngọn đèn" sáng, tạm thời xung quanh lỗ đen. Vụ nổ kéo dài vài tuần rồi dần tắt. Đối với các lỗ đen siêu khối lượng tương đối nhẹ (từ 100 nghìn đến 100 triệu lần khối lượng Mặt Trời), đây là hành vi điển hình. Các lỗ đen lớn hơn sẽ nuốt chửng ngôi sao hoàn toàn.
Hãy tưởng tượng: khoảng 11 tỷ năm trước, trong kỷ nguyên "buổi trưa vũ trụ", khi sự hình thành sao đạt đỉnh, một ngôi sao trong một thiên hà non trẻ rơi vào bẫy hấp dẫn. Vật chất của nó bị kéo căng thành một dòng sáng chói, nóng lên và bắt đầu phát sáng mạnh đến mức che khuất toàn bộ thiên hà chủ. Roman, hoạt động trong dải hồng ngoại gần, hoàn toàn phù hợp để thu nhận các tín hiệu này, bị kéo dài bởi sự dịch chuyển đỏ. Theo dự báo, nó có thể ghi lại tới hàng trăm sự kiện như vậy mỗi năm ở khoảng cách khổng lồ.
Những quan sát này sẽ giúp trả lời câu hỏi cơ bản: làm thế nào các lỗ đen siêu khối lượng hình thành và phát triển? Ngay trong vài trăm triệu năm đầu sau Vụ Nổ Lớn đã tồn tại các lỗ đen có khối lượng bằng hàng tỷ Mặt Trời. Hai giả thuyết chính là "hạt giống nhẹ" (tàn tích của các ngôi sao khối lượng lớn đầu tiên, dần dần phát triển) và "hạt giống nặng" (sự sụp đổ trực tiếp của các đám mây khí khổng lồ). Việc đếm số lượng TDE ở các thời đại khác nhau sẽ cho phép phân biệt các kịch bản này: nhiều vụ xé toạc sao hơn sẽ đồng nghĩa với nhiều lỗ đen nhẹ hơn trong Vũ trụ sơ khai.
Kính viễn vọng cũng sẽ đóng góp vào việc nghiên cứu năng lượng tối, tìm kiếm ngoại hành tinh và hiểu sự tiến hóa của các thiên hà. Các cuộc khảo sát rộng lớn của nó sẽ bổ sung tuyệt vời cho dữ liệu từ các đài quan sát khác. Trong khi các kỹ sư đang hoàn tất những chuẩn bị cuối cùng trong phòng sạch, các nhà khoa học đã mô phỏng những khám phá trong tương lai. Vài tháng sau khi phóng, khi Roman đi vào quỹ đạo tại điểm Lagrange L2, chúng ta sẽ nhận được dữ liệu mới về các quá trình bí ẩn nhất của vũ trụ.
Dự án này là kết quả của nhiều năm lao động miệt mài của hàng nghìn chuyên gia. Sắp tới, kính viễn vọng Roman sẽ cho phép chúng ta nhìn vào kỷ nguyên khi các lỗ đen xé toạc các ngôi sao, và có lẽ, đưa chúng ta đến gần hơn với sự hiểu biết về cách các vật thể lớn nhất trong vũ trụ xuất hiện.
