Giải Nobel Vật lý 2026 gọi tên nhà khoa học Francis Halzen

Nhà vật lý Francis Halzen là chủ nhân của Giải Nobel Vật lý 2026. (Nguồn: elpais)

Giải thưởng vinh danh những đóng góp quyết định của nhà khoa học cho Đài quan sát neutrino IceCube và việc phát hiện các neutrino năng lượng cao có nguồn gốc vật lý thiên văn.

Theo Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển, các nghiên cứu của ông Halzen cho thấy, lớp băng tại Nam Cực có thể được sử dụng để phát hiện các hạt neutrino - những hạt cơ bản gần như không tương tác với vật chất.

Tầm nhìn và vai trò lãnh đạo khoa học của ông đã đóng góp quan trọng vào việc xây dựng Đài quan sát neutrino IceCube, một hệ thống cảm biến nằm trong khoảng 1 km³ băng tại Nam Cực.

Neutrino hiện diện khắp vũ trụ và có khả năng xuyên qua Trái đất cũng như cơ thể con người mà hầu như không để lại dấu vết. Chỉ trong những trường hợp rất hiếm, neutrino tương tác với hạt nhân nguyên tử và tạo ra một tia sáng có thể được các cảm biến ghi nhận. Chính đặc tính này khiến việc phát hiện neutrino trở nên đặc biệt khó khăn, đồng thời mở ra một phương thức mới để nghiên cứu vũ trụ.

Theo Ủy ban Nobel, các nguồn gia tốc hạt tự nhiên trong vũ trụ có thể tạo ra những hạt mang năng lượng cao gấp tới hàng triệu lần mức đạt được trong các phòng thí nghiệm trên Trái đất.

Neutrino năng lượng cực cao được tạo ra trong những môi trường giàu năng lượng này có ưu thế đặc biệt: không bị lệch hướng hoặc mất năng lượng đáng kể trên đường truyền, qua đó có thể mang đến thông tin trực tiếp về nguồn phát ở rất xa.

Ông Halzen lần đầu trình bày ý tưởng sử dụng băng Nam Cực để phát hiện neutrino vào năm 1988. Khi một neutrino va chạm với hạt nhân nguyên tử, tương tác này tạo ra một tia sáng có thể được cảm biến ghi lại trong lớp băng trong suốt. Nam Cực có điều kiện thuận lợi cho việc quan sát do ít chịu tác động của các nguồn nhiễu và có nền địa chất ổn định.

Để phát hiện số lượng neutrino đủ lớn, các nhà khoa học cần một thể tích băng khổng lồ. IceCube bao phủ khoảng 1 km³ băng và được hoàn thành năm 2011. Các nhà nghiên cứu sau đó phát hiện những neutrino năng lượng cao đầu tiên và công bố bằng chứng về các neutrino có nguồn gốc nằm ngoài Hệ Mặt trời, mở ra hướng nghiên cứu mới về các nguồn neutrino trong vũ trụ.

Chủ tịch Ủy ban Nobel Vật lý Mark Pearce đánh giá, ông Halzen đã dẫn dắt một nhóm quốc tế gồm các nhà nghiên cứu và kỹ sư xây dựng một công cụ khoa học quan trọng, đồng thời cho rằng, sự kiên trì và tầm nhìn khoa học của ông đã mở đường cho “một loại hình thiên văn học mới”.

Theo Ủy ban Nobel, những dữ liệu neutrino được IceCube liên tục thu thập sẽ giúp các nhà khoa học tìm hiểu sâu hơn về những môi trường dữ dội có khả năng tạo ra neutrino năng lượng cao, đồng thời có thể dẫn tới việc phát hiện những hiện tượng vũ trụ chưa từng được biết đến.