Phỏng vấn GS Nguyễn Quang Riệu
Thưa GS , câu hỏi đầu tiên xin GS cho biết ngành thiên văn học có từ bao giờ?
Galilei là người đầu tiên dùng kính thiên văn để quan sát bầu trời. Galilei rất ngạc nhiên khi nhìn thấy nhiều hiện tượng thú vị qua chiếc kính, tuy hãy còn đơn sơ. Mặt trăng không có vẻ mịn màng chút nào, nhưng lại hiện ra lỗ chỗ nhiều thung lũng. Dải Ngân hà huyền ảo thì có vô số ngôi sao, còn các hành tinh thì dường như quay xung quanh mặt trời, chứ không phải xung quanh trái đất. Những phát hiện đầu tiên cuả Galilei chứng tỏ trái đất không phải là trung tâm của vũ trụ và đã làm đảo lộn quan niệm về vũ trụ đang được thịnh hành ở thế kỷ 17.
Năm 2009 vừa kết thúc mang ý nghĩa gì đối với thiên văn học khám phá vũ trụ?
Hội thiên văn Quốc tế và UNESCO đã công bố năm 2009 là Năm Thiên văn Quốc tế, đúng 400 năm sau khi Galilei sử dụng kính thiên văn lần đầu tiên. Ngày nay các nhà thiên văn làm những kính thiên văn ngày càng lớn đặt trên mặt đất và phóng lên không gian để quan sát thật sâu trong vũ trụ, nhằm tìm hiểu sự hình thành các thiên hà, cùng nguồn gốc và sự tiến hoá cuả toàn thể vũ trụ. Họ còn nghiên cứu những hiện tượng thiên nhiên trong vũ trụ để thực hiện những thí nghiệm trên trái đất. Sở dĩ mặt trời và những ngôi sao chiếu sáng được trong hàng tỷ năm, chính là nhờ các thiên thể này khống chế được năng lượng tổng hợp các hạt nhân nguyên tử. Các nhà khoa học nghiên cứu cơ chế sản xuất năng lượng trong các ngôi sao để sau này xây được nhà máy điện tổng hợp hạt nhân.
Nhân loại đã có trong tay những trang thiết bị tối tân như thế nào trong việc khám phá không gian?
Tìm hiểu quá trình tiến hóa cuả vũ trụ và nguồn gốc của vạn vật là một trong những vấn đề đang được các nhà khoa học quan tâm. Trong năm 2009 vừa qua, Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA) đã phóng lên không gian chiếc kính thiên văn đặt tên là Planck. Vệ tinh Planck dùng những thiết bị hiện đại nhất để quan sát bức xạ phông vũ trụ. Bức xạ này là tàn dư cuả vụ nổ Big Bangtạo ra vũ trụ cách đây ngót 14 tỷ năm. Bức xạ phông vũ trụ là bộ mặt cuả vũ trụ nguyên thủy khi vừa mới ló ra. Hồi đó, vũ trụ chỉ nhỏ bằng một phần tỷ vũ trụ hiện nay và cứ dãn nở không ngừng. Vũ trụ nguyên thủy cũng đã từng rung như một cái trống trong 400 nghìn năm đầu. Do đó, mật độ và nhiệt độ cuả bức xạ phông vũ trụ không đồng đều và thăng giáng từ vùng này sang vùng khác. Những đám vật chất tập trung đây đó trong vũ trụ thu hút vật chất cuả môi trường xung quanh để phát triển thành những chùm thiên hà mà các nhà thiên văn quan sát thấy hiện nay. Những kết quả quan sát bức xạ phông vũ trụ cung cấp cho các nhà thiên văn những thông tin quý báu về tuổi, về số phận cuả vũ trụ trong tương lai, về cơ chế hình thành của những ngôi sao và của những thiên hà thế hệ đầu tiên, cùng bản chất cuả năng lượng và vật chất trong vũ trụ.
Kính thiên văn đặt trên mặt đất và kính vũ trụ Hubble đã chụp được những bức ảnh tuyệt đẹp của nhiều thiên thể. Nhưng trong vũ trụ còn vô số thiên thể không phát ra ánh sáng mà chỉ phát bức xạ hồng ngoại không nhìn thấy bằng mắt thường. Bởi vì bức xạ hồng ngoại bị khí quyển trái đất hấp thụ nên các nhà thiên văn phải phóng kính lên không gian để quan sát. Những ngôi sao còn non đang ẩn mình trong những đám bụi tối tăm, hoặc những phôi thiên hà là những thiên thể chưa đủ nóng để chiếu sáng mà chỉ phát ra được bức xạ hồng ngoại. Một chiếc kính thiên văn hồng ngoại đặt tên là Herschel đã được phóng cùng chuyến với kính Planck để khám phá những bí ẩn trong thế giới lạnh lẽo của những thiên thể vô hình này.
Hệ kính thiên văn vô tuyến quốc tế ALMA,đặt trên một cao nguyên ở vùng sa mạc Atacama ở độ cao 5000 m trên rặng núi Andes cuả Chilê, gồm có 50 ăngten 12 m đang được xây dựng. Hệ kính vô tuyến ALMAvà hệ kính quang học VLT (Very Large Telescope),gồm 4 cái gương khổng lồ có đường kính 8 m cuả Cộng đồng Châu Âu, sẽ giúp các nhà thiên văn quan sát những vùng thật sâu trong vũ trụ để đi ngược dòng thời gian đến tận gần thời điểm Big Bang, khi vũ trụ vừa mới ra đời.
Máy gia tốc LHC (Large Hadron Collisioner)tối tân nhất hiện nay được xây tại Thụy Sĩ để nghiên cứu sự hình thành cuả vật chất và cũng để tìm hiểu nguồn gốc cuả vũ trụ. Trong máy gia tốc, những hạt proton có tốc độ xấp xỉ tốc độ ánh sáng được tạo ra để đâm trực diện vào nhau, nhằm sản xuất ra những hạt vi mô mới lạ và tái tạo ̣những điều kiện lý-hóa mà các nhà khoa học phỏng đoán là rất phổ biến trong vũ trụ nguyên thủy.
Trong khát vọng tìm kiếm sự sống trong vũ trụ bao la này, công việc thực hiện đến đâu và gặp những khó khăn gì và đã phát hiện được những gì cho phép hy vọng?
Các nhà thiên văn đã phát hiện trong vũ trụ đủ loại hóa chất tương tự như những chất thông thường chế ra được trong phòng thí nghiệm, kể cả những chất đường có khả năng dẫn đến sự hình thành những phân tử sinh học phức tạp như axit amintrong protein tế bào sinh vật.
Sự hình thành ra sự sống là một quá trình vô cùng phức tạp và lâu dài. Sự sống dưới dạng vi sinh vật nảy sinh trên trái đất đã được 3 tỷ năm, nhưng loài người hiện đại mới xuất hiện cách đây khoảng 200 nghìn năm. Trình độ khoa học tiên tiến như ngày nay mới chỉ đạt được cách đây chưa đầy một thế kỷ. Các nhà thiên văn đang cố gắng tìm kiếm vết tích cuả sự sống trong Ngân hà, dù chỉ là những sinh vật đơn bào. Tuy nhiên, sự sống tương tự như trên trái đất chỉ có thể tồn tại trên những hành tinh, nơi mà điều kiện lý-hóa trong khí quyển không khắt khe như trên những ngôi sao. Những trạm tự động đã được phóng lên một số hành tinh trong hệ mặt trời, nhưng vẫn chưa phát hiện được dấu vết cuả sự sống.
Nước là một yếu tố cần thiết cho sự sống vì là dung môi để hòa tan vật chất và tạo ra những phản ứng hóa học có khả năng làm này sinh ra vi sinh vật. Tháng 10 năm 2009, Cơ quan NASA cuả Mỹ đã dùng tên lửa được điều khiển để đâm thẳng vào một cái hố rộng lớn trên mặt trăng, nhằm bới vật chất nằm ở dưới bề mặt mặt trăng. Trong những đám vật chất bắn tung ra ngoài có dấu vết cuả nước. Những kết quả quan sát cho thấy nước cũng có thể đã từng chảy trên cả hành tinh Hoả.
Cuối cùng, xin GS cho biết thêm về những chương trình đi tìm những địa cầu có điều kiện sống như trái đất cuả chúng ta. Thực hiện các chương trình tốn kém này có đem lại lợi ích gì cho cuộc sống tại trái đất?
Sự sống có khả năng nảy sinh trên những hành tinh, nên sự phát hiện những hành tinhở bên ngoài hệ mặt trời là điều kiện tiên quyết cho sự tìm kiếm sự sống trong Dải Ngân hà. Trong hệ mặt trời chỉ có vỏn vẹn 8 hành tinh nên các nhà thiên văn phải phát hiện thêm hành tinh trong những hệ sao khác thì mới có hy vọng tìm thấy sự sống. Tuy nhiên, công việc phát hiện những hành tinh ở bên ngoài hệ mặt trời không hề đơn giản. Lý do là vì hành tinh trong những hệ sao không tự phát ra ánh sáng mà chỉ phản chiếu bức xạ của ngôi sao. Ánh sáng yếu ớt cuả hành tinh bị ngôi sao sáng chói át đi. Các nhà thiên văn phải dùng một phương pháp gián tiếp để phát hiện hành tinh trong những hệ sao. Khi hành tinh quay xung quanh ngôi sao thì trường hấp dẫn cuả hành tinh lôi kéo ngôi sao làm tốc độ cuả ngôi sao thay đổi ít nhiều. Các nhà thiên văn đã tìm thấy khoảng 400 hành tinh ở ngoài hệ mặt trời bằng phương pháp này .Đa số hành tinh phát hiện được là những khối khí khổng lồ. Gần đây, họ phát hiện được một số hành tinh có vỏ rắn, chỉ nặng hơn trái đất từ 2 tới 7 lần và được gọi là“siêu địa cầu”.
Ước vọng của các nhà thiên văn là tìm thấy những hành tinhcỡ trái đất và cũng có vỏ rắn như trái đất và nằm trong vùng ở đượcxung quanh ngôi sao .Có nghĩa là vùng này phải có nhiệt độ vừa phải để nước có thể tồn tại ở thể lỏng và làm nảy sinh ra sự sống. Nồng độ cuả khí nuôi dưỡng sự sống trong khí quyển của hành tinh phải thích hợp với sự sống tương tự như trên trái đất. Tuy nhiên, vùng ở được phải được hiểu theo nghĩa rộng, bởi vì sự sống trên những hành tinh có thể tồn tại trong những điều kiện khác hẳn so với trên trái đất.
Sự tìm kiếmnhững siêu địa cầu trên đó có khả năng có sự sống giúp nhân loại giải đáp câu hỏi thường hay đặt ra: vũ trụ bao la chả nhẽ chỉ chứa một mình chúng ta trên mảnh đất nhỏ bé này ư?
