Nobel Vật lý mở ra chân trời kiến thức mới về vũ trụ

Một nửa giải Nobel Vật lý được trao cho GS.James Peebles (Đại học Princeton, Mỹ) nhờ “phát hiện mang tính lý thuyết trong vũ trụ luận”. Nửa còn lại được đồng trao cho GS.Michel Mayor và GS.Didier Queloz (Đại học Geneva, Thụy Sĩ) nhờ “phát hiện ra một hành tinh bên ngoài hệ mặt trời quay quanh một ngôi sao giống mặt trời”.

Các chủ nhân của Nobel Vật lý 2019: Michel Mayor (trái), Didier Queloz (giữa) và James Peebles (phải)

Phát hiện về tiến hóa vũ trụ sau vụ nổ Big Bang

Những hiểu biết sâu của James Peebles về vũ trụ luận đã đặt nền móng cho kiến thức về sự biến đổi của vũ trụ trong suốt 50 năm qua, từ giả thuyết cho tới khoa học. Lý thuyết của ông phát triển từ giữa thập kỷ 1960 là nền tảng cho các ý tưởng đương đại về vũ trụ. Mô hình Big Bang đã mô tả lại vũ trụ từ thưở hồng hoang, khoảng gần 14 tỷ năm trước đây, cực kỳ nóng và đặc. Kể từ đó, vũ trụ đã giãn nở ra, rộng lớn hơn và lạnh giá hơn. Chỉ 400.000 năm sau vụ nổ Big Bang, vũ trụ trở nên trong suốt và các tia sáng có thể du hành xuyên vũ trụ. Thậm chí cho tới ngày nay, bức xạ thưở sơ khai này vẫn còn lấp đầy vũ trụ chúng ta, nhiều bí mật của vũ trụ ẩn giấu trong mật mã này.

Sơ đồ gần 14 tỷ năm tiến hóa vũ trụ sau vụ nổ Big Bang: từ vụ nổ Big Bang, đến 400.000 nghìn năm sau, sự biến đổi nhiệt độ tạo ra trong bức xạ nền. Bức xạ nền tiếp tục lấp đầy vũ trụ cho đến tận gần 14 tỷ năm sau, là thời điểm hiện tại của chúng ta.

Sử dụng các công cụ và phép tính mang tính lý thuyết của ông, James Peebles có thể giải mã những dấu vết từ thưở khai sinh vũ trụ. Nhiều phép tính của ông khớp với các kết quả đo đạc về lớp bức xạ nền của vũ trụ sau này. Kết quả cho chúng ta thấy một vũ trụ mà trong đó chỉ có 5% được biết tới. Vật chất mà trong đó vũ trụ được tạo thành gồm các ngôi sao, hành tinh, cây cối và chúng ta. Phần còn lại, 95% là các vật chất tối và năng lượng tối chưa được biết đến. Đây là một ẩn số và thách thức đối với vật lý hiện đại.

Viễn cảnh mới về vị trí của chúng ta trong vũ trụ

Vào tháng 10/1995, Michel Mayor và Didier Queloz công bố phát hiện đầu tiên về một hành tinh bên ngoài hệ mặt trời, quay quanh một ngôi sao giống mặt trời trong dải ngân hà Milky Way của chúng ta. Tại đài thiên văn Haute-Provence ở miền Nam nước Pháp, sử dụng các công cụ quy chuẩn, họ đã có thể quan sát hành tinh 51 Pegasi b, một quả cầu đầy khí gas so với sao Mộc-hành tinh khổng lồ chứa đầy khí gas lớn nhất hệ mặt trời.

Liệu sự sống có hiện diện ngoài vũ trụ xa xăm?

Phát hiện này đã bắt đầu một cuộc cách mạng trong lĩnh vực thiên văn học. Và kể từ đó, trên 4000 hành tinh bên ngoài hệ mặt trời đã được tìm thấy trong dải ngân hà Milky Way. Những thế giới mới kỳ lạ vẫn đang được phát hiện, có kích cỡ, hình dạng và quỹ đạo đa dạng khó tin. Những hành tinh mới này đã thách thức nhận thức trước đây của chúng ta về các hệ hành tinh và buộc các nhà khoa học phải sửa đổi lý thuyết về quy luật vật lý đằng sau nguồn gốc của các hành tinh. Với vô số dự án hình thành để bắt đầu tìm kiếm các hành tinh bên ngoài hệ mặt trời, chúng ta cuối cùng có thể tìm ra lời giải đối với câu hỏi muôn thưở: liệu có sự sống nào khác ngoài trái đất trong vũ trụ rộng lớn ngoài kia?

Năm nay, các nhà khoa học đoạt giải Nobel Vật lý đã biến đổi nhận thức của chúng ta về vũ trụ. Trong khi các phát hiện luận vũ trụ của James Peebles góp phần giúp chúng ta hiểu thêm về sự tiến hóa của vũ trụ sau vụ nổ Big Bang, Michel Mayor và Didier Queloz khám phá ra các hệ hành tinh láng giềng trong dải ngân hà trong cuộc truy tìm các hành tinh chưa được biết đến. Các phát hiện của họ đã vĩnh viễn thay đổi quan niệm của chúng ta về thế giới.