Nhà Vật Lý Thiên Văn Nguyễn Quang Riệu: “Sông Ngân khi tỏ khi mờ”  


Nhà Vật lý Thiên văn Nguyễn Quang Riệu là một trong những chuyên gia trên thế giới về lĩnh vực Thiên văn vô tuyến (Radioastronomy). Ông  đã công bố nhiều bài báo khoa học về vật lý thiên văn trên các tạp chí quốc tế, tập trung chủ yếu trong lĩnh vực này.

Năm 1972 đã xảy ra một vụ nổ từ hướng thiên thể Cygnus X3 trong chòm sao Thiên Nga. Thiên thể Cygnus X3 thường xuyên phát ra bức xạ X. Cygnus X3 bỗng bùng nổ và phát ra bức xạ vô tuyến rất mạnh. Vụ nổ được xác định trên bầu trời, nhưng chưa rõ là diễn ra ở trong hay ở ngoài dải  Ngân Hà. Các nhà thiên văn toàn cầu khi đó được huy động để theo dõi hiện tượng hiếm có này.

Ông là một trong những nhà thiên văn đầu tiên trên thế gới theo sát diễn biến để kiểm chứng vụ nổ. Ông sử dụng chiếc kính thiên văn vô tuyến khổng lồ cuả Đài Thiên văn Paris để xác định khoảng cách cuả thiên thể đang bùng nổ. Kết quả quan sát xác nhận được là vụ nổ này xảy ra trong một thiên thể ở rìa dải  Ngân Hà. Việc xác định khoảng cách là điều vô cùng cần thiết để tìm hiểu bản chất của vụ nổ.

Để công nhận toàn bộ công trình nghiên cứu cuả nhà thiên văn Nguyễn Quang Riệu, Viện Hàn lâm Khoa học Pháp đã trao tặng ông giải thưởng Janssen trong lĩnh vực vật lý thiên văn. Ông đã từng trải qua nhiều cương vị như: Giám đốc Nghiên cứu Danh dự (Emeritus) của Trung tâm Quốc gia Nghiên cứu khoa học Pháp (CNRS) và Đài thiên văn Paris, hội viên Hội Thiên văn Quốc tế (IAU), thành viên của Ủy ban Quốc tế thực hiện đề án của Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA) nhằm phóng vệ tinh hồng ngoại (Infrared Space Observatory - ISO).

Bên cạnh những hoạt động nghiên cứu khoa học hàn lâm, ông còn đặt nhiều tâm huyết vào việc phổ biến kiến thức và niềm say mê thiên văn học tại Việt Nam. Ông từng viết và xuất bản nhiều tựa sách khoa học thường thức bằng tiếng Việt, song ngữ Việt – Pháp, và Việt – Anh. Ông cũng đã vận động để một số sinh viên Việt Nam sang học và thực tập tại đài Thiên văn Paris và cũng đã hướng dẫn họ để có bằng tiến sĩ và phó tiến sĩ.

Trong những ngày cuối năm 2016, tạp chí Vietnam Journal of Science gửi đến quý độc giả những chia sẻ của nhà thiên văn Nguyễn Quang Riệu về những trải nghiệm  khoa học của mình.


VJS: Chào thầy Riệu, chúng em rất vui vì có cơ hội được giao lưu với một nhà khoa học nổi tiếng trong lĩnh vực thiên văn và được nghe thầy chia sẻ về cuộc đời làm khoa học. Trước tiên, Thầy có thể kể lại một chút về tuổi thơ và gia đình cũng như cơ duyên nào đã đưa thầy tới đam mê này?

Tôi sinh ra và lớn lên ở Hái Phòng, một thành phố cảng lâu đời của Việt Nam. Mỗi khi hè về, hoa phượng vĩ nở đỏ rực cả thành phố nhắc nhở chúng tôi rằng mùa thi cử đang đến. Qua mùa thi đến những ngày hè, gia đình chúng tôi hay có những chuyến dạo chơi ở ngoại thành. Hồi đó tôi còn nhỏ, bố mẹ hay dẫn anh em chúng tôi leo lên đồi Phủ Liễn ở Kiến An. Ở đó có một đài thiên văn, có lẽ là một trong những đài thiên văn đầu tiên được xây tại Việt Nam. Rất tò mò, tôi mới hỏi cái đài đó để làm gì? Bố mẹ tôi giải thích rằng trong đó có những thiết bị để nhìn lên trời. Là một đứa trẻ, tôi cũng không biết ngay được con người nhìn lên trời để làm gì. Nhưng từ những chuyến đi dã ngoại  ấy, tôi cảm thấy “nhìn lên trời” có vẻ là một điều lý thú. Sau này, nhiều lúc hình ảnh đài thiên văn Phủ Liễn vẫn hiện ra trong trí óc tôi. Đó chắc hẳn là một trong những cơ duyên dẫn tôi đến với công việc khám phá bầu trời.  

 

VJS: Thời điểm thập niên 1950 có lẽ ở Việt Nam chưa có nhiều người quan tâm đến ngành vật lý thiên văn. Vậy tại sao thầy vẫn quyết định theo đuổi ngành này? Thầy có thể kể qua các thách thức mà ngành thiên văn học đã gặp phải hồi đó?

Tôi theo học vật lý tại Đại học Sorbonne, Paris. Đúng là thiên văn học ở Việt Nam hồi đó chưa được quan tâm và phát triển. Ví dụ như ở đài thiên văn Phủ Liễn, chúng ta cũng chỉ có những thiết bị rất khiêm tốn, được dùng để quan sát những thiên thể gần gũi như Mặt Trời, Mặt Trăng và những hành tinh lân cận. Thế nhưng Pháp và cả thế giới đã đi xa hơn thế. Tôi bắt đầu học vật lý plasma. Đa phần vật chất trong vũ trụ đều ở trạng thái plasma, loại khí bị ion hoá bằng những tia tử ngoại (ultraviolet) phát ra từ những ngôi sao. Chúng ta quan sát plasma để tìm hiểu những sự kiện vật lý đang diễn ra trong vũ trụ, một phòng thí nghiệm thiên nhiên vĩ đại như tôi đã đặt tên cho  một cuốn sách tôi viết.

Khi nhìn lại Việt Nam ở thời điểm đó và cho đến cả những thập niên sau này, những thiết bị hiện đại cần thiết trong công việc nghiên cứu vật lý thiên văn vẫn còn thiếu thốn. Cuối thập niên 80 của thế kỷ trước là thời điểm mà phong trào phát triển các ngành khoa học trong nước, kể cả những ngành khoa học cơ bản như vật lý thiên văn, mới bắt đầu được quan tâm. Khi đó, tôi đang công tác tại Đài Thiên văn Paris và rất muốn tham gia tích cực vào công việc phát triển ngành khoa học này tại Việt Nam.

 

VJS: Thầy có thể kể qua về lĩnh vực và những đề tài nghiên cứu của thầy?

Một trong những hướng nghiên cứu đang thịnh hành là tìm hiểu nguồn gốc và sự tiến hoá cuả toàn thể vũ trụ. Một đề tài khác không kém quan trọng là nghiên cứu quá trình sinh tử của những thiên hà và những ngôi sao. Những ngôi sao khi đang  hấp hối phun vật chất ra môi trường liên sao. Những vật chất ấy lại được tái tạo và dùng để tạo ra những ngôi sao thế hệ sau và những hành tinh.

Công việc tìm kiếm dấu vết của sự sống trong Ngân hà cũng là một đề tài hấp dẫn. Các nhà thiên văn học sử dụng kính viễn vọng vô tuyến để phát hiện và phân tích vật chất trong vũ trụ, chủ yếu là những chất hoá học dưới dạng những phân tử hữu cơ, đặt biệt là acid amin, có khả năng tạo ra tế bào sinh vật. Sự tìm kiếm tín hiệu vô tuyến phát ra từ những nền văn minh (nếu có) trong vũ trụ cũng đang được thịnh hành. Những vấn đề thú vị này đều là những đề tài nghiên cứu của tôi.

Các thiên hà và mặt trời, mặt trăng v.v… không chỉ phát ra ánh sáng nhìn thấy mà cả những sóng vô tuyến. Bức xạ vô tuyến phát ra từ vũ trụ có thể xuyên qua tương đối dễ dàng những đám bụi và hơi nước trong Ngân Hà. Trái lại, ánh sáng lại bị hấp thụ thành ra không truyền xa được. Đó là lí do chúng ta không thể nhìn thấy những thiên hà rất xa trong vũ trụ. Nhưng nếu nghe trên bước sóng vô tuyến chúng ta có thể phát hiện được những thiên hà xa xôi. Đây chính là lợi thế của ngành thiên văn vô tuyến. Làm việc trong lĩnh vực này, tôi cảm thấy mình như đang lắng nghe được những tiếng thì thầm của vũ trụ.

 

VJS: Trong sự nghiệp nghiên cứu thiên văn vô tuyến, thầy có thể chia sẻ một vài kỷ niệm đáng nhớ? Chẳng hạn như về vụ nổ thiên thể Cygnus X3 trong chòm sao Thiên Nga mà thầy là một trong những người đầu tiên quan sát được?

Muốn thực hiện những đề tài nghiên cứu, tôi phải phiêu lưu đến nhiều nơi trên thế giới. Tôi đã ghé thăm và làm việc tại những đài quan sát có kính viễn vọng lớn có đủ điều kiện kỹ thuật để thu ánh sáng và tín hiệu vô tuyến yếu ớt phát ra từ những thiên hà và ngôi sao xa xôi. Mỗi chuyến đi là những kỷ niệm đáng nhớ. Sự cộng tác giữa những nhà thiên văn trên toàn cầu là điều cần thiết và đáng trân trọng.

Ảnh 1: Hình minh họa Cygnus X3, một thiên thể siêu đặc loại lỗ đen hoặc sao neutron, có trường hấp dẫn cực mạnh. Thiên thể hút vật chất cuả ngôi sao đồng hành và phun ra những tia khí (Hình NASA).

 

Về vụ nổ thiên thể Cygnus X3 trong chòm Thiên Nga quả thực là một sự kiện bất ngờ và đặc biệt. Cygnus X3 là một nguồn xạ phát ra những tia X, tương tự như máy soi tia X dùng trong ngành y để  kiểm tra nội tạng. Ngày 2 tháng 9  năm 1972, các nhà thiên văn người Canada quan sát thấy bức xạ vô tuyến của Cygnus X3 đột nhiên tăng lên gấp bội so với bình thường. Tin tức này được loan báo trong cộng đồng các nhà thiên văn trên thế giới, kêu gọi cùng nhau quan sát để kiểm chứng và tìm hiểu. Được tin từ một đồng nghiệp người Thụy Điển, tôi đã nhận lời quan sát sự kiện ấy. Tín hiệu từ vụ nổ ngày càng yếu dần. Nhận thấy thời gian là gấp rút, tôi bèn liên lạc với anh kỹ sư cũng công tác trong cơ quan để đến Đài quan sát vô tuyến Nançay ở vùng Sologne cách Paris 180 km về phía nam. Đài Nançay được xây ở vùng nông thôn hẻo lánh để tránh những tín hiệu nhân tạo phát ra từ những đài truyền hình và radar có khả năng làm ô nhiễm tín hiệu vũ trụ. Hồi đó, kính viễn vọng vô tuyến Nançay của Đài Thiên văn Paris là một trong những kính lớn nhất thế giới. Đài có một hệ gồm hai ăngten khổng lồ dài 300 met, cao 40 met. Tôi đề nghị anh kỹ sư điều chỉnh để bắt được đúng bước sóng. Đợi đến buổi tối, thiên thể Cygnus X3 đi vào tầm ngắm của ăngten. Mỗi ngày chỉ có thể đo được một tiếng rưỡi, sau đó thiên thể sẽ đi ra ngoài tầm nhìn.

 

Ảnh 2: Kính viễn vọng vô tuyến Nançay (cuả Đài Thiên văn Paris) gồm hai ăngten dài 300 m, cao 40m hoạt động trong phạm vi sóng vô tuyến.

 

Ngay ngày đầu tiên, tôi đã xác định được vụ nổ xảy ra ở đâu. Nhưng phải mất 3 tới 4 ngày nữa để tôi lặp lại và xác nhận kết quả. Chúng tôi phát hiện được vụ nổ này đang xảy ra ở rià Ngân hà và cách trái đất ít nhất 30  nghìn năm ánh sáng. Tất cả các kết quả quan sát bởi các nhà thiên văn toàn cầu đều được công bố trong một số đặc biệt của tạp chí khoa học Nature cuối năm 1972, để cộng đồng thiên văn làm rõ được bản chất của thiên thể. Cygnus X3 có thể là một thiên thể siêu đặc như lỗ đen đang phun vật chất ra ngoài. Quan sát vụ nổ Cygnus X3 chỉ là một trong những hoạt động khoa học của tôi. Đây cũng là dịp để tôi được tham gia quan sát một vụ bùng nổ hiếm có trong vũ trụ cùng các nhà thiên văn trên thế giới.

 

VJS: Kỷ niệm một thầy và một kỹ sư rời Paris tức thì để đi  tới đài thiên văn vô tuyến cách xa 180 km, nhằm quan sát kịp một vụ nổ  phù du là quả thực rất đẹp và đáng nhớ. Về quá trình nghiên cứu khoa học sau này, thầy có nhận hướng dẫn thêm nhiều sinh viên không? Ngoài ra, Thầy có thể chia sẻ với độc giả những khó khăn trong nghiên cứu khoa học?

Hướng dẫn sinh viên là một trong những nhiệm vụ của nhà khoa học. Tôi đã hướng dẫn sinh viên trong quá trình họ làm luận án tiến sĩ và phó tiến sĩ. Trong số sinh viên tốt nghiệp không chỉ có sinh viên Pháp mà còn có sinh viên Việt Nam và nước ngoài. Tôi cũng vận động để Bộ Ngoại giao Pháp cấp học bổng cho sinh viên Việt Nam sang Đài Thiên văn Paris làm luận án tiến sĩ. Sau khi tốt nghiệp, họ đã về nước giảng dạy môn vật lý thiên văn tại các trường đại học.

Về vấn đề nghiên cứu khoa học, tôi tin rằng hai yếu tố quan trọng nhất là cần phải có sự đam mê và tính nhẫn nại. Nghiên cứu khoa học có vô vàn khó khăn nhưng niềm đam mê và tính nhẫn nại giúp chúng ta tìm ra giải pháp. Ví dụ, muốn nghiên cứu những thiên thể xa xôi, các nhà thiên văn không những phải quan sát trong vùng ánh sáng khả kiến mà còn sử dụng những kính thiên văn hoạt động trên nhiều miền sóng trong phổ điện từ, sóng tử ngoại, hồng ngoại, vô tuyến v.v...

Quan sát thiên văn cần phải có những điều kiện thời tiết tối ưu, bầu trời thật quang đãng. Các đài thiên văn được đặt trên những đỉnh núi cao và ở những nơi hẻo lánh để tránh ánh sáng và tín hiệu vô tuyến nhân tạo không làm nhiễu những bức xạ yếu ớt phát ra từ vũ trụ. Đôi khi các nhà thiên văn phải kiên nhẫn đợi nhiều ngày trên trạm quan sát đến khi điều kiện thời tiết trở lại bình thường.  

 

VJS : Nhà vật lý thiên văn Mario Livo cho rằng hẳn phải có “Ai” đó (có thể hiểu như nguồn năng lượng/ thể lực /nguyên lý /đấng siêu hình) sắp xếp thì vũ trụ mới thống nhất và hài hoà như vậy. Thầy nghĩ sao về ý kiến này?

Theo những lý thuyết hịên đại, vũ trụ được tạo ra từ vụ nổ Big Bang. Nếu những hằng số cơ bản vật lý ban đầu chỉ được thay đổi đôi chút thì quá trình tiến hoá của vũ trụ đã dẫn đến một thế giới khác hẳn thế giới có sự sống như hiện nay. Do đó có một số nhà khoa học nêu lên vấn đề: “Ai” đã thiết kế một vũ trụ tinh tế như thế, nếu không phải là một “Đấng Sáng tạo”. Tuy nhiên, Đấng Sáng tạo ở đây phải được hiểu như là một hiện tượng thiên nhiên.

 

VJS: Được biết thầy có nhiều đầu sách khoa học phổ thông như “Sông Ngân khi tỏ khi mờ”, “Lang thang trên dải Ngân hà”, “Vũ trụ huyền diệu”, “Bầu trời tuổi thơ``”… Viết sách khoa học phổ biến cho độc giả hẳn mất nhiều thời gian và công sức. Động lực nào khiến thầy muốn truyền tải kiến thức của một ngành nổi tiếng là “khó nhằn” ?

Thiên văn học thường được coi là môn khoa học cao siêu, nếu không nói là viễn vông, nhất là ở những nước đang phát triển như Việt Nam. Theo tôi, thiên văn học cũng như các môn khoa học cơ bản khác phải được giảng dạy và phổ biến song song với những ngành khoa học ứng dụng. Phổ biến khoa học để độc giả tiếp cận được với những khái niệm cơ bản là công việc không dễ dàng. Sau khi hoà bình được lập lại tại Việt Nam, tôi thường xuyên về nước thuyết trình và phổ biến ngành vật lý thiên văn. Tôi cũng đã viết một số sách khoa học phổ thông và giáo trình vật lý thiên văn bằng tiếng Việt và song ngữ (Việt-Pháp và Việt-Anh) xuất bản trong nước để độc giả tiếp cận với những khái niệm cuả ngành thiên văn hiện đại.  

 

VJS: Thầy có thể chia sẻ về những hoạt động phổ biến vật lý thiên văn ở Việt Nam? Qua đó thầy có nhận định gì về tốc độ phát triển ngành thiên văn học trong nước cũng như tinh thần học hỏi cuả độc giả?

Cùng với những đồng nghiệp nước ngoài, chúng tôi đã tổ chức những khoá học  về vật lý thiên văn để bổ sung kiến thức cho cán bộ giảng dạy và sinh viên Đại học Quốc gia Hà Nội. Thính giả rất chăm chú theo dõi những bài thuyết trình về những thành tựu thiên văn mới nhất. Chúng tôi cũng đã vận động để sinh viên Việt Nam sang Paris thực tập tại Đài Thiên văn Paris. Các nhà vật lý thiên văn trẻ Việt Nam đang có chương trình cộng tác với những nhà thiên văn nước ngoài để sử dụng những kính viễn vọng lớn. Ngành vật lý thiên văn trong nước đã có những tiến bộ. Tuy nhiên, muốn theo kịp độ phát triển của ngành thiên văn trên thế giới, chúng ta còn cần phải đầu tư thêm về nhân lực.

 

VJS: Dù ngành thiên văn học của Việt Nam có phát triển chậm và muộn màng hơn so với thế giới, rất nhiều bạn trẻ ngày nay vẫn muốn dấn thân vào con đường chông gai này. Thầy có những lời khuyên nào cho các bạn?

Trước hết, muốn nghiên cứu khoa học thì phải đam mê. Hai nữa là phải trung thực, đói cho sạch rách cho thơm. Đã làm khoa học thì  thế nào cũng tìm thấy một cái gì, dù quan trọng hay không. Môn vật lý thiên văn cần được giảng dạy ở các trường đại học Việt Nam để thu hút những nhà khoa học trẻ. Thiên văn học là một môn khoa học đa ngành bao gồm những môn lý-hoá, toán và sinh học. Có thể nói là sinh vật và con người chúng ta trên trái đất cũng chứa đựng vật chất có nguồn gốc từ những ngôi sao. Quan sát môi trường trái đất cũng là một đề tài cuả ngành thiên văn hiện đại.

Paris tháng 12 năm 2016

       

Một số tựa sách viết về thiên văn học của Giáo sư Nguyễn Quang Riệu:

  • Vũ trụ phòng thí nghiệm thiên nhiên vĩ đại. Nhà xuất bản Giáo dục, 1995 (sách phổ biến khoa học)
  • Lang thang trên dải Ngân Hà. Nhà xuất bản Văn hóa thông tin, 1997 (sách phổ biến khoa học)
  • Sông Ngân khi tỏ khi mờ - Les Reflets du Fleuve d’Argent. Nhà xuất bản Văn hóa-Thông tin, 1998 (sách phổ biến khoa học, song ngữ Việt-Pháp)
  • Thiên văn vật lí - Astrophysics. đồng tác giả, Nhà xuất bản Giáo dục, 2000 (sách giáo khoa chuyên ngành cấp đại học, song ngữ Việt-Anh)
  • Bầu trời tuổi thơ. Nhà xuất bản Giáo dục, 2002 (sách phổ biến khoa học)
  • Những con đường đến với các vì sao. Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 2003 (sách chuyên ngành)
  • Vũ trụ huyền diệu. Nhà xuất bản Thanh Niên, 2008.

Thực hiện: MKN, Thanh Long