Hoàng Chí Thiêm, PGS Vật lý thiên văn: “Khó khăn là một phần của hành trình chinh phục tri thức”

Cột mốc đầu tiên là năm 2007, tôi và GS Alex Lazarian đã đề xuất mô hình vật lý lấy cảm hứng từ những tuabin gió và tiến hành các tính toán lý thuyết cho mô men xoắn bức xạ dựa trên các định luật vật lý. Ngạc nhiên là kết quả thu được có tính chất phù hợp với kết quả thực nghiệm số của nhóm Princeton. Với mô hình lý thuyết này, chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu định lượng một cách hệ thống về hiệu ứng của xoắn bức xạ lên quá trình định hướng của hạt bụi.

Cột mốc thứ hai là vào năm 2009, cơ quan hàng không vũ trụ châu Âu (ESA) đưa vào vận hành và khai thác kính thiên văn không gian đầu tiên có trang bị máy đo phân cực trong vùng hồng ngoại, có tên là Planck. Dữ liệu từ sứ mệnh Planck được công bố năm 2015 đã dẫn đến một phát hiện kinh ngạc về ánh sáng vùng hồng ngoại do sự phát xạ của các hạt bụi có độ phân cao gấp hơn hai lần các dự đoán lý thuyết. Khám phá này thúc đẩy chúng tôi phát triển một lý thuyết hoàn chỉnh bằng cách thống nhất hai hiệu ứng là xoắn bức xạ và sự hồi phục siêu thuận từ vào năm 2016.

Bước tiến quan trọng thứ ba là khi chúng tôi khám phá ra hiệu ứng phá vỡ hạt bụi do lực ly tâm khi chúng quay rất nhanh do mô men xoắn bức xạ, vào năm 2019. Hiệu ứng này đặc biệt hiệu quả trong môi trường có bức xạ mạnh như các sao siêu khối, các vụ nổ siêu tân tinh, bùng nổ tia gamma và môi trường xung quanh hố đen siêu nặng. Công trình đăng trên tạp chí nổi tiếng Nature Astronomy đã mở ra hướng nghiên cứu hoàn toàn mới trong lĩnh vực bụi vũ trụ: sự tiến hóa của bụi gây ra bởi lực ly tâm do xoắn bức xạ. Với hai lý thuyết này, chúng tôi đã xây dựng nên “mô thức mô men xoắn bức xạ” (RAT paradigm) bao gồm hệ thống lý thuyết và mô hình để mô tả tương tác và hành vi của bụi trong từ trường và trường bức xạ trong toàn vũ trụ.

Ông cho rằng những phát hiện về hiện tượng phân cực của ánh sáng cũng như sự định hướng của các hạt bụi trong vũ trụ sẽ có thể được ứng dụng cụ thể như thế nào trong tương lai?

Hiện tượng phân cực của ánh sáng trong vũ trụ đã mở ra con mắt thứ ba cho con người nhìn vào vũ trụ, gọi là “phân cực trắc” (polarimetry), cùng với hai phương pháp truyền thống là trắc quang (photometry) và trắc phổ (spectroscopy). Sự phân cực và định hướng của bụi đã trở thành một phương pháp thông dụng cho các nhà thiên văn khám phá ra từ trường trong vũ trụ, từ đó nâng cao hiểu biết của chúng ta về vai trò của lực từ, một trong hai lực quan trọng nhất chi phối sự hình thành và tiến hóa của các ngôi sao, các hành tinh và cả vũ trụ. Hiện nay, các nhà khóa học đang bắt đầu sử dụng kỹ thuật phân cực và sự định hướng của bụi để nghiên cứu từ trường và tính chất của bụi ở những thiên hà xa xôi, lúc vũ trụ còn rất trẻ, khoảng vài trăm triệu năm tuổi.

Trong tương lai xa, qua công trình mới nhất của tôi, tôi đề xuất sự định hướng của các hạt bụi sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc gây ra sự bất đối xứng gương (chirality) của các phân tử axit amin và đường, là các phân tử cấu thành protein và DNA /RNA, mà nhà bác học nổi tiếng Louis Pasteur khám phá ra hơn 200 năm trước. Giả thuyết này giúp chúng ta có cái nhìn mới về nguồn gốc của sự sống trên Trái đất và sự tồn tại của sự sống trong vũ trụ.

Đọc thêm: Asia’s Most Influential 2024 tôn vinh những nhà lãnh đạo có tầm nhìn và thúc đẩy sự tiến bộ

Sau công trình này, liệu ông có tiếp tục nghiên cứu về bụi vũ trụ hay sẽ góp phần mang kết quả nghiên cứu vào gần hơn với thực tiễn bằng phát triển những ứng dụng xung quanh?

Vật lý bụi vũ trụ là một lĩnh vực đa ngành và có ứng dụng trong hầu hết các lĩnh vực vật lý thiên văn như sự tiến hóa của vật chất trong vũ trụ, sự hình thành của các ngôi sao, các hành tinh và hố đen, nguồn gốc sự sống. Đó là một lĩnh vực đang được nghiên cứu sôi động nhất hiện nay nhờ có những kính thiên văn khổng lồ như James Webb Space Telescope (JWST) và ALMA. Do đó, một mặt, tôi vẫn sẽ tiếp tục những hướng nghiên cứu mới về vật lý bụi, đồng thời phát triển những kỹ thuật mới để đo từ trường dùng sự định hướng của bụi và kỹ thuật phân cực. Mặt khác, tôi sẽ áp dụng những lý thuyết và kỹ thuật chúng tôi phát triển vào việc giải quyết các câu hỏi còn tồn tại của VLTV về sự hình thành của các ngôi sao và hành tinh, nguồn gốc và sự tồn tại của sự sống trong vũ trụ. Tôi cũng đang tham gia các dự án thu thập và đo đạc trực tiếp tính chất vật lý và thành phần hóa học của bụi trong hệ Mặt trời nhờ các máy đo trang bị trên các phi thuyền, qua đó có thể hiểu rõ hơn lịch sử hình thành và tiến hóa của hệ Mặt trời chúng ta.

Về mặt ứng dụng thực tiễn, tôi muốn nhấn mạnh rằng VLTV và KHVT là một ngành khoa học cơ bản, việc nghiên cứu về chúng có mục đích chính là giúp con người hiểu hơn về vũ trụ. Tuy nhiên, thực tế đã chứng minh, VLTV và KHVT đã có vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy sự phát triển của công nghệ.

Thông thường, nghiên cứu khám phá vũ trụ đòi hỏi những công nghệ chưa từng có mà các nhà khoa học phải phát triển mới. Cuối cùng, các kỹ thuật và công nghệ dùng cho khám phá không gian này lại quay về ứng dụng thực tiễn. Có thể kể tên các công nghệ như hệ thống định vị toàn cầu (GPS), Wifi, hay công nghệ tạo ảnh (CCD) và chụp ảnh cộng hưởng từ trong y tế (MRI).

Ông có thể chia sẻ thêm về định hướng của mình trong tương lai?

Trong tương lai, tôi mong muốn tăng cường hợp tác với các nhà VLTV người Việt ở Việt Nam và trên thế giới để góp phần thúc đẩy sự phát triển nghiên cứu và đào tạo VLTV của quê hương. Tôi cũng mong muốn tiếp tục giúp đào tạo thêm nhiều nhà khoa học trẻ về VLTV cho Việt Nam, đặc biệt trong lĩnh vực nghiên cứu nguồn gốc và sự tiến hóa của vũ trụ dùng kỹ thuật phân cực ánh sáng.

Từ năm 2023, cùng với hai nhà TVH người Việt, chúng tôi đã nhận được sự giúp đỡ của quỹ Simons của Mỹ để xây dựng một nhóm nghiên cứu về VLTV (SAGI) ở Viện khoa học cơ bản IFIRSE, ICISE do GS Trần Thanh Vân sáng lập. Nhóm SAGI đang là cầu nối cho sự hợp tác hiệu quả giữa những nhà khóa học người Việt đang ở Việt Nam và nước ngoài. Trong tương lai, chúng tôi sẽ cố gắng tìm kiếm sự hỗ trợ của nhà nước để có thể phát triển và mở rộng nhóm VLTV này.

Theo ông, công việc của một nhà khoa học có những khó khăn, trắc trở gì?

Khó khăn lớn nhất có lẽ là áp lực từ thất bại trong nghiên cứu, công bố kết quả và xin tài trợ. Có những nghiên cứu kéo dài hàng năm trời nhưng cuối cùng không đạt kết quả như mong đợi, hoặc có những kết quả thu lại không được cộng đồng quan tâm. Vấn đề tìm kiếm nguồn tài trợ cho việc duy trì và mở rộng dự án nghiên cứu cũng có áp lực lớn không kém.

Hành trình hơn 20 năm trong nghề của ông có những cột mốc nào đáng nhớ nhất?

Cột mốc đáng nhớ nhất là khi tôi nhận được 2 Giải thưởng nghiên cứu sau tiến sỹ từ quỹ Humboldt của Đức và Đại Học Toronto của Canada. Giải thưởng này cho phép tôi có thể tiến hành nghiên cứu độc lập về chủ đề tôi tự đề xuất.

Tất nhiên, trong hành trình này, có những lúc tôi phải đối diện với nghi vấn rất lớn về năng lực và tương lai bất định với lĩnh vực nghiên cứu “viển vông” này. Điều giúp tôi vượt qua chính là sự kiên trì, nỗ lực học hỏi không ngừng và sự hỗ trợ từ gia đình, đặc biệt là từ bà xã.

Tatler Asia’s Most Influential là danh sách những nhân vật góp phần định hình thế giới của chúng ta ngày nay. Asia’s Most Influential tập hợp những gương mặt tạo nên sự đổi mới sáng tạo nhất trong khu vực, những tên tuổi lớn trong ngành và những nhà lãnh đạo tài năng đang tạo ra tác động tích cực ở Châu Á và hơn thế nữa. Xem danh sách đầy đủ tại đây.

Tatler Vietnam - Nhã Tập Tinh Hoa sẽ chính thức vinh danh các nhân vật thuộc danh sách Asia's Most Influential Vietnam 2024 tại Tatler Vietnam Launch - Enter A New Kingdom vào ngày 04.12.2024.

ĐỌC THÊM:

Asia’s Most Influential Scientists 2024 vinh danh các nhà khoa học có những nghiên cứu vượt bậc

Nguyễn Mạnh Tường, Co-founder & CEO MoMo: “Thành công của MoMo đến từ khao khát thay đổi Việt Nam”

Asia’s Most Influential Changemakers 2024: Những gương mặt tạo nên sự thay đổi tích cực cho xã hội