Nobel Vật lý 2011: Supernova và vũ trụ giãn nở
Hình bên: phân bố Vật chất tối trong vũ trụ
Trái với dự đoán trong bài viết "Veselago, chiết suất âm, vật liệu nhân tạo và giải Nobel năm nay?, giải thưởng Nobel Vật lý năm 2011 đã chính thức thuộc về ba giáo sư thiên văn học trong đó có hai người Mỹ và một người Australia, với việc khám phá ra vũ trụ đang ngày càng nở rộng. Viện Hàn lâm khoa học Hoàng gia Thụy Điển vừa công bố danh sách này cách đây vài giờ.
Từ trái qua phải: S.Perlmutter, B.P.Schmidt và A.G.Riess (photo: BBC)
Ba GS thiên văn học bao gồm Saul Perlmutter, Adam G.Riess (Mỹ) và Brian P.Schmidt (Australia) sẽ chia nhau giải thưởng Nobel cao quý về lĩnh vực Vật lí năm 2011. Cả ba đã cùng nhau nghiên cứu, quan sát sự chuyển động của các Supernova (siêu tân tinh) loại 1a và đi đến kết luận: vũ trụ đang ngày càng nở rộng và càng ở khoảng cách xa trung tâm thì tốc độ giãn nở càng lớn.
Công trình nghiên cứu của họ cũng cho biết, vũ trụ không những đang nở rộng mà còn nở rộng với một tốc độ ngày càng nhanh.
Giải thưởng Nobel Vật lý năm nay trị giá 10 triệu Krona Thụy Điển (940.000 Bảng Anh) và được chia như sau: GS Perlmutter đến từ Đại học California sẽ nhận được một nửa, phần kia chia đều cho hai người còn lại là GS Riess của Viện khoa học thiên văn vũ trụ thuộc Đại học Johns Hopkins (Washington D.C.) và GS Schmidt của Đại học Quốc gia Australia.
Chia sẻ về cảm xúc khi nhận giải thưởng, GS Schmidt đã tâm sự với Ủy ban Nobel từ quê nhà Australia rằng ông tưởng như đầu gối mình run rẩy vì hồi hộp và phấn khích, cảm giác giống như lúc đón con ra đời. Ông đã rất vui mừng và ngạc nhiên với những gì đã xảy ra trong 30 phút cuối cùng trước khi giải thưởng được công bố.
GS Perlmutter là người đứng đầu dự án Supernova Cosmology bắt đầu từ năm 1988, còn GS Schmidt và GS Riess bắt đầu nghiên cứu muộn hơn vào năm 1994 trong một chương trình tương tự với tên Đội tìm kiếm High-z Supernova. Mục tiêu của họ là đo khoảng cách giữa Trái Đất với các siêu tân tinh loại 1a được sinh ra khi một sao lùn trắng phát nổ. Việc một sao lùn trắng phát nổ sẽ tạo ra một siêu tân tinh 1a với độ sáng cố định, cho nên khi quan sát sự thay đổi độ sáng của siêu tân tinh này từ Trái Đất, các nhà khoa học có thể tính toán được tốc độ di chuyển ra xa Trái Đất của chúng; từ đó suy ra tốc độ nở rộng của vũ trụ.
Ban đầu cả hai chương trình nghiên cứu đều cho rằng những siêu tân tinh ở xa đang có xu hướng giảm tốc độ di chuyển - đồng nghĩa với việc chúng ta đang đi gần đến giai đoạn cuối cùng của Vụ Nổ Lớn (Big Bang. Tuy nhiên, sau khi nghiên cứu cụ thể hơn, cả hai nhóm đã đi đến kết luận: những siêu tân tinh ở xa đang ngày càng di chuyển với tốc độ lớn hơn và vũ trụ đang không ngừng nở rộng.
Phát kiến này của ba nhà khoa học này sẽ là khung cơ sở cho những hiểu biết cơ bản của chúng ta về vũ trụ nhưng đồng thời cũng đặt ra nhiều câu hỏi mới khó hơn.
Vũ trụ hiện chứa 74% năng lượng tối, 22% vật chất tối, 3.6% khí liên thiên hà và chỉ có 0.4% gồm các loại sao và chất rắn khác
Để giải thích cho sự nở rộng này, các nhà thiên văn học đã đưa ra khái niệm về Năng Lượng Tối (Dark Energy), một trong những khái niệm còn chưa quan sát và nghiên cứu đầy đủ được. Nguồn năng lượng này chiếm tới 3/4 lượng vật chất có mặt trong vũ trụ và là nguyên nhân gây ra sự giãn nở hiện nay.
Việc ba nhà thiên văn học khám phá ra vũ trụ đang tiếp tục nở rộng với tốc độ ngày một nhanh đã mở ra một kỷ nguyên mới cho giới thiên văn học. Rồi đây, họ sẽ đi tìm câu trả lời cho câu hỏi: cái gì đã khiến cho vũ trụ ngày càng nở rộng như vậy?
Tham khảo: Written in the stars