Giải Nobel Vật lý 2020 tôn vinh các nghiên cứu về siêu hố đen

Viện Hàn lâm Khoa học Thụy Điển tại Stockholm chiều qua đã công bố giải Nobel Vật lý năm 2020 thuộc về các nhà nghiên cứu Roger Penrose (người Anh), Reinhard Genzel (người Đức) và Andrea Ghez (người Mỹ) nhờ những phát hiện về hố đen và vật thể siêu nặng không quan sát được ở tâm dải Ngân Hà. Những công trình này góp phần giải mã những bí ẩn quan trọng trong vũ trụ.

Các chủ nhân giải Nobel Vật lý 2020 - Họ là ai?

Một nửa giải thưởng được trao cho Roger Penrose nhờ những phát hiện về quá trình hình thành của hố đen nhờ thuyết tương đối tổng quát, một nửa cho Reinhard Genzel và Andrea Ghez sau những khám phá về một vật thể siêu lớn tại trung tâm Dải Ngân hà. Câu trả lời duy nhất cho vật thể này là sự tồn tại của một hố đen siêu khối lượng - một vùng không gian và thời gian với trường hấp dẫn mạnh đến nỗi không một vật chất hoặc các bức xạ và ánh sáng nào có thể thoát ra ngoài.

Giải Nobel Vật lý năm 2020 thuộc về các nhà nghiên cứu Roger Penrose, Reinhard Genzel và Andrea Ghez nhờ những đóng góp quan trọng trong lĩnh vực vật lý thiên văn (Nguồn: Reuters)

Roger Penrose hiện là giáo sư tại Đại học Oxford. Ông đã sử dụng các phương pháp Toán học tài tình để chứng minh rằng các hố đen là hệ quả trực tiếp từ thuyết tương đối tổng quát của Albert Einstein, mặc dù trước đó, chính Albert Einstein không tin vào sự tồn tại của những hố đen này.

Giáo sư Penrose được biết đến với các công trình nghiên cứu về Vật lý Toán, đặc biệt là những đóng góp về thuyết tương đối tổng quát và vũ trụ học. Trước đó, vào năm 1988, Roger Penrose đã từng nhận giải Wolf vật lý cùng với nhà khoa học nổi tiếng người Anh Stephen Hawking, sau khi họ vận dụng các công trình Toán học về các hố đen vào lý giải vũ trụ.

Tiến sĩ Reinhard Genzel và Andrea Ghez đứng đầu nhóm các nhà thiên văn học tập trung nghiên cứu một khu vực gọi là Sagittarius A* tại trung tâm dải Ngân Hà. Bằng những chiếc kính viễn vọng lớn nhất thế giới, Genzel và Ghez đã phát triển các phương pháp để có thể nhìn xuyên qua các đám mây khí và bụi giữa các vì sao tới trung tâm dải Ngân Hà.

Bức ảnh chụp hố đen được chương trình Kính viễn vọng Chân trời sự kiện (EHT) ghi lại (Nguồn: Reuters)

Những bản đồ quỹ đạo của những ngôi sao sáng nhất gần trung tâm dải Ngân Hà nhất được thiết lập, với độ chính xác ngày càng tăng. Kết quả đo đạc cho thấy có một vật thể vô hình cực nặng đang hút các ngôi sao, khiến chúng quay với tốc độ siêu nhanh. Khu vực không lớn hơn hệ Mặt Trời này có khối lượng gấp khoảng 4 triệu lần các ngôi sao.

Nhà nghiên cứu Reinhard Genzel hiện đang làm việc tại Viện Vật lý ngoài hành tinh Max Planck tại Garching, Đức và tại Đại học California, Berkeley. Trả lời phỏng vấn sau khi được thông báo, ông chia sẻ: "Tôi hoàn toàn bất ngờ. Giải thưởng này nằm ngoài dự tính của tôi". Ông nói thêm: "Vật lý thiên văn là một trong những ngành nghiên cứu khoa học. Thật tuyệt vời khi tìm hiểu về vũ trụ, quá trình hình thành và sự phức tạp của nó. Chúng tôi đã thực sự chứng minh được rằng các vật thể là một phần của lý thuyết Einsteins, cụ thể là các hố đen dưới dạng các vật thể siêu lớn".

Tiến sĩ Andrea Ghez hiện là giáo sư tại Đại học California, Los Angeles. Năm 2004, tạp chí Discover đã bầu chọn bà Andrea Ghez là một trong 20 nhà khoa học hàng đầu tại Mỹ. Năm 2012, bà được trao giải Crafoord - Giải thưởng do Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thuỵ Điển quản lý, được trao trong 4 thể loại: Thiên văn học, Toán học, Địa chất học và Sinh học.

Tầm quan trọng của những phát hiện về hố đen

Chủ tịch Ủy ban Nobel Vật lý David Haviland đánh giá những phát hiện của các nhà khoa học đạt giải năm nay đã đặt nền móng cho nghiên cứu về các vật thể đặc và siêu nặng.

Tổng Thư ký Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển Goran K. Hansson công bố những người đoạt giải Nobel Vật lý năm 2020 (Nguồn: Reuters)

Trước đó, Inside Science, trang tin khoa học của Viện Vật lý Mỹ (AIP) cũng đưa ra một số đề xuất cho giải thưởng Nobel Vật lý, trong đó có các nhà nghiên cứu với những phát hiện về hố đen. Bức ảnh chụp hố đen được đánh giá là một trong số những thành tựu khoa học nổi bật nhất trong năm 2019, do chương trình Kính viễn vọng Chân trời sự kiện (EHT) ghi lại. Dấu mốc quan trọng này đã mở ra cơ hội cho những phát hiện mới quan trọng tiếp theo, giúp các nhà khoa học hiểu thêm về một trong những vật thể bí ẩn nhất vũ trụ.

Bức ảnh hố đen được được công bố vào tháng 4, chụp tại trung tâm thiên hà M87, có khối lượng gấp 6,5 tỷ lần Mặt Trời. Khoảng thời gian công bố này có thể đã lỡ mất thời gian đề cử cho giải Nobel 2019, vốn thường kết thúc vào cuối tháng 1.

Năm ngoái, giải Nobel Vật lý 2019 đã vinh danh ba nhà khoa học, trong đó một nửa giải thưởng thuộc về nhà khoa học người Mỹ gốc Canada James Peebles với các phát hiện mang tính lý thuyết về vũ trụ học, và nửa còn lại thuộc về hai nhà khoa học người Thụy Sĩ Michel Mayor và Didier Queloz với các phát hiện về ngoại hành tinh quay quanh ngôi sao giống Mặt Trời.

Ulf Danielsson, thành viên của Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển, phát biểu trong buổi công bố những người đoạt giải Nobel năm 2020 (Nguồn: Reuters)

Đây là giải thưởng thứ hai được công bố trong mùa Nobel năm 2020. Trước đó, vào ngày 5/10, Giải Nobel Y học 2020 đã xướng tên ba nhà khoa học Harvey J. Alter, Michael Houghton và Charles M. Rice nhờ những phát hiện về virus Viêm gan C.

Sau giải Nobel Vật lý, chủ nhân của các giải Nobel Hóa học, Nobel Văn học, Nobel Hòa bình và Nobel Kinh tế sẽ lần lượt được vinh danh. Năm nay, mỗi giải thưởng Nobel sẽ được trao 10 triệu krona Thụy Điển (hơn 1,12 triệu USD), thêm 1 triệu krona so với năm ngoái. Giải thưởng sẽ được chia đều, nếu có nhiều hơn một người được vinh danh.

Do ảnh hưởng của đại dịch viêm đường hô hấp cấp COVID-19, năm 2020 sẽ là năm đầu tiên kể từ năm 1944, lễ trao giải Nobel truyền thống tại Thuỵ Điển sẽ được tổ chức qua cầu truyền hình thay vì trực tiếp. Trong một tuyên bố vào ngày 22/9 vừa qua, đại diện của Quỹ Nobel cho biết: "Đây sẽ là năm có một không hai trong lịch sử của giải thưởng Nobel, khi các huy chương sẽ được trao cho những người đoạt giải một cách an toàn ngay tại chính quê hương của họ".

* Mời quý độc giả theo dõi các chương trình đã phát sóng của Đài Truyền hình Việt Nam trên TV Online!