Thập kỷ vàng của khoa học vũ trụ

TRẦN PHƯƠNG 1/1/2020 17:01 GMT+7

TTCT - Theo giới khoa học, những năm 2010 là thập kỷ vàng của khoa học vũ trụ khi chúng ta đã khám phá hàng ngàn hành tinh bên ngoài hệ Mặt trời.

Mô tả sóng hấp dẫn tạo ra từ va chạm của hai lỗ đen. Ảnh: LIGO
Mô tả sóng hấp dẫn tạo ra từ va chạm của hai lỗ đen. Ảnh: LIGO

Các nhà khoa học cũng lần đầu tiên “thấy” sóng hấp dẫn, chụp ảnh được lỗ đen vũ trụ. Ngoài ra, việc tìm thấy nước trên sao Hỏa, khám phá ra các loài mới trên Trái đất, khai quật những hóa thạch viết lại lịch sử loài người... cũng là những cột mốc trong thập kỷ qua.

Sự sống ngoài hành tinh

Năm 2016, các nhà khoa học chứng minh được rằng Albert Einstein đã đúng khi dự đoán về sự tồn tại của sóng hấp dẫn trong thuyết tương đối rộng vào năm 1916. Lập luận của Einstein rằng khi các vật thể có khối lượng đủ lớn tăng tốc thì chúng sẽ tạo ra những cơn sóng dao động trong cấu trúc không - thời gian như những cơn sóng gợn trên mặt hồ nước. Việc chứng minh sóng hấp dẫn trở thành mục tiêu theo đuổi của giới khoa học 100 năm sau đó.

Ngày 11-2-2016, các nhà nghiên cứu của Trạm quan sát sóng hấp dẫn bằng tia laser giao thoa (LIGO) ở Washington và Louisiana, Mỹ, cho biết họ đã “thấy” sóng hấp dẫn từ vụ va chạm của hai lỗ đen cách Trái đất 1,3 tỉ năm ánh sáng. Khám phá này không chỉ giúp họ giành được giải Nobel vật lý 2017 mà còn mở ra cách nhìn mới vào vũ trụ. Năm 2017, LIGO và trạm quan sát Virgo ở châu Âu tiếp tục ghi nhận được những cơn sóng tương tự từ vụ va chạm của hai ngôi sao neutron với mật độ vật chất siêu dày đặc, theo National Geographic.

Việc phát hiện sóng hấp dẫn cũng đã mở ra những khám phá bước ngoặt trong thập kỷ này. Bức ảnh đầu tiên chụp được hố đen khổng lồ ở thiên hà M87 một lần nữa trùng khớp với học thuyết của Einstein. Về lý thuyết, ở trung tâm các thiên hà luôn tồn tại những lỗ đen siêu khổng lồ với trọng lượng lớn gấp Mặt trời hàng triệu, thậm chí hàng tỉ lần.

Tầm nhìn của chúng ta vào vũ trụ cũng rõ hơn khi các dự án quan sát đã tìm thấy hàng ngàn tiểu hành tinh mới. Trong chín năm hoạt động kể từ năm 2009, kính thiên văn Kepler của NASA đã xác định 2.681 ngoại hành tinh trong chặng du hành qua 151 triệu km. Một trong những khám phá thú vị của Kepler là ngoại hành tinh Kepler 22B giống một quả cầu nước có kích cỡ bằng Trái đất.

“Kepler đã mở ra cánh cửa cho con người khám phá vũ trụ” - William Borucki, một trong những nhà nghiên cứu chính của Kepler, đánh giá. Kế thừa Kepler, kính thiên văn vũ trụ TESS kể từ khi được phóng vào 2018 đã phát hiện một số hành tinh mới, trong đó có một hành tinh được mô tả là "siêu Trái đất" và xác nhận 34 ngoại hành tinh.

Việc tìm kiếm các dấu hiệu của nước và sự sống cũng được quan tâm trong 10 năm qua. Năm 2017, các nhà khoa học NASA công bố phát hiện gây chấn động về 7 hành tinh giống Trái đất có quỹ đạo quay xung quanh một ngôi sao nhỏ trong dải Ngân hà của chúng ta.

Hệ Trappist-1 với bảy hành tinh xoay quanh một ngôi sao cách Trái đất 39 năm ánh sáng. Ảnh: NASA
Hệ Trappist-1 với bảy hành tinh xoay quanh một ngôi sao cách Trái đất 39 năm ánh sáng. Ảnh: NASA

Các hành tinh thuộc hệ Trappist-1, là hệ có số hành tinh có kích thước tương đương Trái đất quay quanh một ngôi sao nhiều nhất được biết tính tới nay. Trappist-1, cách Trái đất 39 năm ánh sáng, cũng thuộc vùng "ôn hòa" có thể tiềm ẩn sự sống.

Trước đó, năm 2013, tàu Curiosity của NASA tìm thấy bằng chứng nước từng tồn tại trên sao Hỏa và các thành phần hóa học tìm thấy trên hành tinh đỏ như lưu huỳnh, nitơ, ôxy, hirô, phôtpho và cacbon khiến người ta tin rằng đây là một nơi có thể sống được.

Tàu thăm dò Curiosity trên sao Hỏa. Ảnh: NASA
Tàu thăm dò Curiosity trên sao Hỏa. Ảnh: NASA

Năm năm sau đó, các nhà khoa học khẳng định có một hồ nước lỏng rộng 20km nằm bên dưới 1,5km thềm băng ở cực hành tinh này. “Đây là lần đầu tiên chúng ta tìm thấy bằng chứng về khối nước lớn trên sao Hỏa” - nhà nghiên cứu Cassie Stuurman của Đại học Texas, Mỹ, nói với Hãng tin AP.

Nhìn lại lịch sử

Thập kỷ 2010 cũng là thời gian chúng ta phải nhìn lịch sử với những khám phá mới về nguồn gốc của nhân loại và bổ sung nhiều loài vào phả hệ của loài người. Từ các mẫu xương và răng tìm thấy trong một hang động ở Siberia năm 2012, các nhà khoa học phát hiện ra loài Denisovan và đến 2019, các nhà khoa học đã sử dụng dữ liệu từ DNA để tái tạo lại khuôn mặt của người Denisovan - loài từng sống vào khoảng 100.000 năm trước, trước khi bị tuyệt chủng đột ngột.

Di cốt hóa thạch của loài Homo naledi tìm thấy ở Nam Phi. Ảnh: Reuters
Di cốt hóa thạch của loài Homo naledi tìm thấy ở Nam Phi. Ảnh: Reuters

Năm 2010, nhà thám hiểm Lee Berger của National Geographic đã tìm thấy các mảnh hộp sọ được cho là vết tích tổ tiên xa của loài người được gọi là Australopithecus sediba. Năm 2015, ông tiếp tục công bố một loài người mới tại một quần thể hang động Cradle of Humankind ở Nam Phi, gọi là loài Homo naledi.

Theo các nhà khoa học, Homo naledi có não chỉ bằng một trái cam và có nhiều chi tiết giải phẫu học giống với loài người hiện đại và sống cách đây khoảng từ 236.000 năm đến 335.000 năm trước, theo Business Insider. Trong năm 2018, người ta cũng tìm thấy tại Trung Quốc công cụ đồ đá có niên đại 2,1 triệu năm, cho thấy con người ở khu vực châu Á đã chế tạo được đồ đạc để sinh hoạt sớm hơn hàng trăm ngàn năm so với những hiểu biết trước đây.

Năm nay 2019, các nhà nghiên cứu ở Philippines công bố hóa thạch của loài người tương tự với loài Homo floresiensis, là một nhánh của người lùn của đảo Flores (Indonesia).

Cùng với đó, con người cũng được chiêm ngưỡng bức tranh hang động lâu đời nhất của tổ tiên tìm thấy ở Indonesia trong năm 2019 hay tác phẩm mảnh vỏ sò có màu được đục lỗ có niên đại ít nhất 115.000 năm tìm thấy ở Tây Ban Nha năm 2018.

Không chỉ với con người, những kiến thức về thế giới tiền sử và các loài vật của chúng ta cũng được cập nhật trong 10 năm qua. Năm 2014, các nhà cổ sinh vật học tiết lộ khám phá hóa thạch của loài khủng long ăn thịt Spinosaurus được cho là loài khủng long sống lưỡng cư đầu tiên từng được biết đến.

Một năm sau, một nhóm nghiên cứu ở Trung Quốc cho công bố hóa thạch của Yi qi, một loài khủng long rất kỳ lạ với đôi cánh có màng như loài dơi. Cũng trong thập kỷ này, một mẩu hổ phách 99 triệu năm tuổi ở Myanmar hé lộ về một loài khủng long có lông, một loài chim nguyên thủy là tổ tiên của loài chim hiện đại.

Mô tả hóa thạch Yi qi

Đây cũng là thời gian chúng ta khám phá và tái khám phá vô số loài mới đang tồn tại trên hành tinh, trong đó có những loài vô cùng đặc biệt. Loài gấu mèo olinguito được phát hiện vào 2013 là một ví dụ. Loài động vật có vú nhỏ với bộ lông màu đỏ cam mượt, đuôi ngắn, rậm rạp và khuôn mặt tròn đáng yêu này được tìm thấy ở vùng núi Andes. Olinguito là loài thú ăn thịt động vật có vú đầu tiên mới được xác định ở châu Mỹ sau 35 năm.

Các nhà khoa học cũng tìm thấy một loài động vật có vú mới trên Quần đảo Solomon vào năm 2017: một loài chuột có nguy cơ tuyệt chủng được người dân địa phương gọi là "vika". Theo người dân địa phương, loài chuột sống trên cây này có thể cắn trái dừa bằng hai chiếc răng cửa.

Hay mới đây, loài cheo cheo lưng bạc lần đầu tiên đã được phát hiện trong môi trường hoang dã ở Việt Nam trong gần 30 năm. Loài động vật bí ẩn với kích thước như một con thỏ nhưng có ngoại hình giống hươu được nhìn thấy ở Nha Trang.■

Hạt của Chúa

Năm 2012, các nhà khoa học tuyên bố phát hiện một hạt mới khớp với mô tả của hạt Higgs boson, hạt khó xác định nhất trong vật lý, tại Máy va chạm lớn Hadron (Large Hadron Collider) ở Thụy Sĩ.

Các hạt Higgs boson được cho là lý do mà mọi thứ trong vũ trụ - từ con người đến các hành tinh đến các thiên hà - đều có khối lượng. Khám phá đó điền vào phần còn thiếu cuối cùng của Mô hình chuẩn, lý thuyết mô tả 3 trong 4 lực cơ bản của vật lý và nói về tất cả các hạt cơ bản mà chúng ta đã biết.

"Hạt Higgs là mảnh ghép cuối cùng trong bức tranh mô tả sự hiểu biết của loài người về bản chất của những loại hạt cơ bản nhất trong vũ trụ" - nhà vật lý học Martin Archer, Đại học Hoàng gia London, nói với CNN.

Mô phỏng sự kiện xảy ra trong LHC của Viện Vật lý hạt châu Âu, CERN. Mô phỏng thể hiện sự phân rã thành hạt Higgs sau va chạm của hai proton trong thiết bị CMS.(Ảnh: Wikimedia)

 

Chờ đợi gì cho thập kỷ tới?

Những năm 2020 hứa hẹn sẽ là một thập kỷ mới đầy tiềm năng cho những khám phá tuyệt vời. Các sứ mệnh được phát động vào cuối thập kỷ này, như Parker Solar Probe với tham vọng chạm tới Mặt trời và các vệ tinh “săn hành tinh” thế hệ mới TESS, đã bắt đầu hành trình khám phá về Mặt trời và các ngoại hành tinh mới.

Sứ mệnh TESS được đánh giá sẽ là "cầu nối đến tương lai", giúp các nhà khoa học xác định những ngoại hành tinh nào có triển vọng nghiên cứu thêm để chuẩn bị cho sứ mệnh Kính viễn vọng vũ trụ James Webb. Kính James Webb có thể nhìn xuyên qua bầu khí quyển của các ngoại hành tinh và xác định thành phần của chúng, cũng chuẩn bị được phóng lên vào năm 2021.

Cuối cùng, NASA đã đặt mục tiêu đưa người phụ nữ đầu tiên và người đàn ông thứ hai lên mặt trăng trong sứ mệnh Artermis vào năm 2024.

Bình luận
    Viết bình luận...