Các nhà vật lý khám phá bí ẩn lỗ đen thắng giải Nobel 2020
Nhà vật lý toán Roger Penrose chia sẻ giải thưởng danh giá này với Andrea Ghez và Reinhard Genzel, người phát hiện ra một lỗ đen khổng lồ ở trung tâm của dải Ngân hà.
Một nhà vật lý toán và hai nhà thiên văn học thắng giải Nobel Vật lý 2020 cho những khám phá liên quan đến những vật thể có khối lượng lớn nhất và bí ẩn nhất vũ trụ – các lỗ đen.
Nhà vật lý toán người Anh Roger Penrose, 89 tuổi, nhận một nửa giải thưởng cho công trình lý thuyết công bố năm 1965, chứng tỏ cách thuyết tương đối tổng quát của Albert Einstein đã dẫn đến sự hình thành của các lỗ đen, những nơi có lực hấp dẫn mạnh đến mức thậm chí cả ánh sáng cũng không thể vượt qua, như thế nào. Tuy nhiên trong nhiều năm, lỗ đen chỉ được coi là những kỳ quặc toán học. Penrose đã chứng tỏ là lỗ đen có thể có thật khi phát triển các công cụ để giúp giải quyết các đặc tính kỳ lạ của chúng. “Penrose đã đặt một nền tảng lý thuyết để qua đó, chúng ta có thể nói ‘đúng, các vật thể đó có tồn tại, chúng ta có thể trông chờ vào việc tìm ra chúng nếu chúng ta vươn ra ngoài trái đất và tìm kiếm chúng’”, thành viên Ủy ban Nobel vật lý, nhà nghiên cứu Ulf Danielsson của trường đại học Uppsala nói.
Nhà thiên văn học Mỹ Andrea Ghez, 55 tuổi, và nhà thiên văn học Đức Reinhard Genzel, 68 tuổi, đã giành một nửa còn lại của giải thưởng cho phát hiện của họ về lỗ đen nổi tiếng nhất vũ trụ – vật thể compact siêu khối lượng tại trung tâm của Ngân hà.
Từ những năm 1990, Ghez và Genzel đều dẫn dắt một nhóm nghiên cứu riêng với mục tiêu vẽ bản đồ các quỹ đạo của những ngôi sao gần với trung tâm Ngân hà. Những nghiên cứu đó đã dẫn họ đến với kết luận là một vật thể không thể quan sát được và có khối lượng cực lớn đã điều khiển các chuyển động khác thường của các ngôi sao. Vật thể này được gọi là Sagittarius A* (Sgr A*), một bằng chứng thuyết phục bậc nhất về lỗ đen siêu khối lượng ở trung tâm của Ngân hà, Viện Hàn lâm Khoa học Thụy Điển đánh giá.
Nhà vật lý thiên văn Monica Colpi tại trường đại học Bicocca Milan ở Italy cho rằng, những người nhận giải năm nay hết sức xứng đáng. “Dữ liệu quan sát của Genzel và Ghez thật sự đẹp đẽ và độc đáo, nó thể hiện năng lực của họ trong việc theo dõi chuyển động của các ngôi sao xung quanh vật thể đó.” Dữ liệu của họ chứng tỏ Sgr A* có một khối vật chất đậm đặc với việc hình thành một lỗ đen siêu khối lượng.
Nhà vật lý thiên văn Heino Falcke, nhà nghiên cứu tại trường đại học Radboud ở Nijmegen, Hà Lan, đồng ý với quan điểm này. “Họ đã có những đóng góp cơ bản để hình thành bằng chứng cho thấy phần tâm điểm đen và đậm đặc tồn tại trong thiên hà này. Họ thực sự đo đạc được chi tiết khối lượng của lỗ đen tại dải Ngân hà. Và Penrose cũng chứng tỏ về mặt toán học là các lỗ đen có thể tồn tại”.
Năm 2019, Kính thiên văn Chân trời sự kiện (EHT), một nỗ lực toan cầu để chụp ảnh bóng của những lỗ đen siêu khối lượng (SMBHs), tiết lộ một “con quỷ” thậm chí còn lớn hơn tại trung tâm của M87, một thiên hà “hàng xóm” của Ngân hà. Lỗ đen này còn có khối lượng gấp hàng tỉ lần mặt trời. Nhóm hợp tác EHT đã cố gắng chụp ảnh Sagittarius A* nhưng chưa thành công.
Ghez, tại trường đại học California, Los Angeles, là người phụ nữ thứ 4 giành giải Nobel vật lý – lĩnh vực ít nhà khoa học nữ đoạt giải nhất. Donna Strickland, nhà vật lý laser ở trường đại học Waterloo, Canada, năm 2018 đã kết thúc “cơn khát” kéo dài 55 năm khi trở thành người phụ nữ thứ ba giành giải Vật lý.
“Tôi thực sự vui mừng khi nhận được giải thưởng này và tôi đã nhận lấy trách nhiệm lớn lao trở thành người phụ nữ tư thắng giải Nobel vật lý,” Ghez nói trong cuộc họp báo. “Tôi hi vọng mình có thể truyền cảm hứng cho những người phụ nữ trẻ khác bước vào lĩnh vực này, một lĩnh vực ẩn chứa nhiều niềm vui.”
Ghez và Genzel, hiện làm việc tại Viện nghiên cứu vật lý ngoài trái đất Max Planck ở Garching, Đức và trường đại học California ở Berkeley, chia nhau một nửa giải thưởng trị giá 10 triệu kronor Thụy Điển (tương đương1, 1 triệu USD).
Thanh Nhàn tổng hợp
Nguồn: Nature, Science
