Nhóm Vật lý Việt Nam là đồng tác giả trong phát hiện về tia vũ trụ

Sử dụng đài thiên văn tia vũ trụ lớn nhất thế giới mang tên Pierre Auger ở Argentina, tập thể các nhà khoa học của 17 nước, trong đó có Việt Nam, đã thấy rằng các nguồn tia vũ trụ với năng lượng cao nhất phân bố không đồng đều trên bầu trời sao của chúng ta.

Họ đã phát hiện ra các tia này có nguồn gốc gắn kết với các thiên hà có AGN (tâm thiên hà hoạt động mạnh) đang kích hoạt mạnh mẽ khi các nguồn này ở tương đối gần trái đất. Kết quả nghiên cứu được đăng trên tạp chí Science nổi tiếng thế giới trong lĩnh vực phát kiến khoa học số 318 ra hôm nay (9/11/2007).

Bài báo trên tạp chí  “Science” cho hay, theo đánh giá lý thuyết, các lỗ đen siêu nặng là nguồn kích hoạt tâm thiên hà AGN. Các tâm này là nơi có thể sản sinh ra các hạt năng lượng rất cao.

Các AGN hút các chất khí, bụi vũ trụ và các vật chất khác có trong thiên hà đồng thời phóng ra các hạt vi mô và phát thải năng lượng. Phần lớn các thiên hà có thể có một lỗ đen ngay tại vùng trung tâm của chúng, nhưng chỉ có khoảng 1% là ở trạng thái hoạt động mạnh AGN.

Kết quả của thí nghiệm trong 3 năm qua của đài thiên văn tia vũ trụ Pierre Auger lớn nhất thế giới đặt trên cao nguyên Mendoza, Argentina đã cho thấy các tia vũ trụ với năng lượng cao nhất phân bố không đồng đều trên bầu trời và có thể khẳng định đến 99% độ tin cậy rằng chúng khởi nguồn từ các AGN tại tâm của một số thiên hà ở tương đối gần dải Ngân hà của chúng ta.

Tia vũ trụ thực chất là các hạt proton và các hạt nhân nguyên tử đi xuyên qua khoảng không vũ trụ bao la với vận tốc gần bằng vận tốc ánh sáng. Những tia mạnh nhất mang theo năng lượng như động năng của một viên đạn có tốc độ cao nhưng được thu gọn trong thể tích nhỏ bé của một hạt nhân nguyên tử. 

Khi đi vào khí quyển trái đất, chúng gây ra hiện tượng “mưa rào bức xạ” các hạt thứ cấp bao trùm trên một diện tích mặt đất rộng hàng chục km vuông. Đài thiên văn Pierre Auger ghi nhận các “mưa rào” đó bằng một mạng lưới với 1.600 trạm đo Cherenkov rải đều trên một diện tích 3.000 km vuông.

Giáo sư Đại học Chicago Jim W. Cronin, nhà vật lý đoạt giải Nobel và Giáo sư Đại học Leeds Alan Watson là hai nhà lãnh đạo sáng lập dự án Pierre Auger.

Về phát hiện mới vừa qua, giáo sư Cronin cho rằng: “Giờ đây chúng ta đã bước thêm một bước dài để tiến tới giải mã câu đố về bản chất và nguồn gốc phát sinh của tia vũ trụ năng lượng cao, kể từ khi nhà vật lý người Pháp Pierre Auger lần đầu tiên ghi đo được chúng vào năm 1938.

Chúng tôi đã trông thấy các tia vũ trụ năng lượng cao nhất phân bố không đẳng hướng trên bầu trời Nam bán cầu. Đó là một phát minh rất cơ bản. Thời đại của môn thiên văn học tia vũ trụ đã điểm.

Trong vài năm nữa, số liệu của chúng tôi sẽ cho phép chỉ định chính xác các nguồn phát tia vũ trụ năng lượng cao và đồng thời làm sáng tỏ cơ chế gia tốc của các nguồn này”.

Dự án nghiên cứu mang tên nhà bác học Pháp Pierre Auger (1899-1993) được 40 tổ chức ở 17 nước cấp kinh phí hoạt động, đến nay đã chi khoảng 50 triệu USD Mỹ vào công trình xây dựng đài thiên văn Nam bán cầu.

Văn phòng quản lý dự án Auger đặt tại Phòng thí nghiệm Fermi ở Batavia, Illinois, Mỹ. Hiện có hơn 370 nhà nghiên cứu và kỹ sư tham gia tập thể khoa học này.

Đặc biệt có một nước thành viên châu Á duy nhất là Việt Nam với nhóm Vật lý tia vũ trụ thuộc Viện Khoa học và kỹ thuật hạt nhân ở Hà Nội (Auger Việt Nam).

Từ khi vận hành phòng thí nghiệm VATLY tháng 5/2001 đến nay, đã có một luận án tiến sĩ và 5 luận văn thạc sĩ được bảo vệ với chất lượng cao. VATLY đã đăng được 3 bài riêng trên các tạp chí quốc tế và là đồng tác giả trong 4 bài đăng tạp chí của tập thể khoa học quốc tế Auger.

Các nghiên cứu sinh của VATLY đang thật sự tham gia đo đạc và phân tích xử lý số liệu khoa học mà dự án quốc tế Pierre Auger cung cấp. Giáo sư Jim Cronin, Alan Watson và nhiều chuyên gia hàng đầu của dự án Pierre Auger đã sang Việt Nam nhiều lần để trao đổi khoa học, hướng dẫn giúp đỡ nhóm VATLY hội nhập vào cộng đồng khoa học quốc tế.

VATLY còn được sự hỗ trợ giúp đỡ của các tổ chức và cá nhân của CERN, World Lab, Rencontres du Vietnam và CNRS của Pháp.