Giải Nobel Vật lý 2026 được gọi tên với phát hiện hạt vũ trụ “ma quái”

VHO - Giải Nobel Vật lý 2026 được trao cho nhà vật lý thiên văn người Bỉ Francis Halzen vì công trình phát hiện các hạt neutrino “ma quái”, mở ra một loại hình thiên văn học mới.

Giải Nobel Vật lý năm 2026

Nhà vật lý thiên văn tiên phong người Bỉ Francis Halzen đã đạt được Giải Nobel Vật lý năm 2026 vì những đóng góp trong việc phát triển đài quan sát quy mô lớn tại Nam Cực để phát hiện các hạt vũ trụ “ma quái”. Công trình của ông đặt nền móng cho “loại hình thiên văn học hoàn toàn mới”.

Những hạt nhỏ bé đến từ không gian này, được gọi là neutrino, mang theo thông tin giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về những thiên hà xa xôi và các ngôi sao đang phát nổ.

Chủ tịch Ủy ban Nobel Mark Pearce nhấn mạnh ông Francis Halzen đã cùng với nhóm quốc tế gồm các nhà nghiên cứu và kỹ sư đã mang đến cho thế giới công cụ nghiên cứu tuyệt vời. Sự kiên trì và tầm nhìn khoa học đã mở đường cho loại hình thiên văn học mới.

Vị giáo sư hiện công tác tại Đại học Wisconsin - Madison lần đầu trình bày kế hoạch xây dựng Đài quan sát Neutrino IceCube vào năm 1988. Ông hình dung một mạng lưới khổng lồ gồm các cảm biến được đặt trong lớp băng ở Nam Cực, có khả năng phát hiện các hạt neutrino.

Đài quan sát này cũng tận dụng đặc tính quan trọng của các hạt neutrino, tạo ra tia sáng lóe lên khi va chạm với hạt nhân nguyên tử. 

Đến Trái Đất từ những vùng xa xôi của vũ trụ, neutrino thường được gọi là những hạt “ma quái” vì chúng cực kỳ khó tương tác và có thể xuyên qua hầu như mọi loại vật chất mà không bị thay đổi.

Chúng có khối lượng gần như bằng không và không mang điện tích. Neutrino có thể di chuyển xuyên qua những môi trường khắc nghiệt nhất, chẳng hạn như các ngôi sao, hành tinh và toàn bộ các thiên hà, mà vẫn giữ nguyên đặc tính.

Đài quan sát trong băng

Mặc dù hàng tỷ hạt neutrino có nguồn gốc từ Mặt Trời, nhưng những hạt neutrino đến từ các khu vực khác trong không gian hiếm hơn nhiều và khó phát hiện hơn.

Vào những năm 1980, ông Halzen lần đầu nhận ra băng ở Nam Cực có thể là môi trường lý tưởng để “bẫy” những hạt neutrino khó nắm bắt này. Tuy nhiên, việc lắp đặt các thiết bị nhạy bén sâu trong lớp băng là công việc khổng lồ, đòi hỏi các nhà nghiên cứu phải khoan những lỗ sâu hàng kilomet rồi thả xuống các chuỗi cảm biến ánh sáng.

Nhóm nghiên cứu đã bắt đầu công việc với IceCube – một khối băng có thể tích khoảng 1km³, được trang bị các cảm biến ánh sáng. Đài quan sát đạt kích thước hoàn chỉnh vào năm 2011, với 5.160 cảm biến ánh sáng được phân bố trên 86 dây cáp.

Năm 2013, nhóm nghiên cứu công bố những bằng chứng đầu tiên ủng hộ việc phát hiện các hạt neutrino có nguồn gốc từ vũ trụ. Vài năm sau, họ đã thu thập đủ dữ liệu để có thể khẳng định chắc chắn về phát hiện.

Ủy ban Nobel cho biết IceCube sẽ đưa ngành thiên văn học neutrino lên một tầm cao mới, cung cấp thông tin về các hiện tượng vũ trụ bị che khuất phía sau những đám mây bụi và các vật thể không gian ở rất xa, chẳng hạn như hố đen.

Một dự án mở rộng IceCube hiện đang được lên kế hoạch, cho phép đài quan sát theo dõi khối băng có thể tích lên tới 8km³.