Năm 1965, Penzias và Robert Woodrow Wilson đã phát hiện ra bức xạ phông vũ trụ. Năm 1978, hai nhà vật lý thiên văn đã được trao nửa giải Nobel Vật lý vì phát hiện này.

Ảnh: Arno Allan Penzias (26/04/1933) [1]

"Sự phát hiện tình cờ ra bức xạ phông Vũ trụ bởi hai nhà vật lý thiên văn vô tuyến Mỹ, Pendiat (Penzias) và Uynxơn (Wilson) năm 1965 là một yếu tố quyết định cho thuyết Vụ nổ lớn. Hồi đó hai ông đang thử máy thu tín hiệu trên bước sóng 3 xentimet (sóng vô tuyến). Dụng cụ gồm có một máy thu tín hiệu rất nhậy và một ăngten dài hình kèn, dùng để liên lạc với các vệ tinh nhân tạo.

Họ thu được vào máy một tín hiệu rất yếu, và thoạt đầu tưởng là bức xạ vô tuyến này là nhiễu xạ phát ra bởi những thiết bị nhân tạo như rađa. Sau khi lau chùi ăngten cẩn thận (vì chim làm tổ trong ăngten cũng có thể phát ra nhiễu xạ !) và kiểm tra tỉ mỉ, họ phải khẳng định là bức xạ phát ra đồng đều từ tứ phía trong không trung. Nguồn bức xạ phải ở ngoài Trái đất, phát từ Vũ trụ.

Trước đó, năm 1948, Gamôp (Gamov), một nhà vật lý học người Mỹ đã có lí thuyết cho rằng vết tích của bức xạ Vũ trụ nguyên thủy lúc đầu nóng ít nhất hàng triệu tỉ độ, ngày càng nguội dần vì Vũ trụ giãn nở. Ông tiên đoán rằng nhiệt độ hiện nay của bức xạ chỉ còn khoảng 10 độ Kelvin, độ tuyệt đối K trong thang Kenvin (Kelvin), tức là 263 độ dưới không độ (-263 độ C) trong thang bách phân Xenxiusơ (Celsius). Ta dùng thông thường thang Xenxiusơ để đo nhiệt độ gọi là độ C.

Trong ngành vật lí thiên văn, thang độ tuyệt đối Kenvin thường được dùng và viết tắt là K. Nhiệt độ của bức xạ thu được trong máy của Pendiat và Uynxơn khoảng 3 K. Hai nhà vật lí thiên văn nhận thức rằng họ đã tìm thấy một kết quả quan sát vô cùng quan trọng, vì chính nó là vết tích của Vụ nổ nguyên thủy tiên đoán bởi Gamốp và tạo ra Vũ trụ cách đây khoảng 15 tỉ năm. Nhờ sự quan sát trên nhiều bước sóng, từ bước sóng xentimet tới bước sóng milimet, nhiệt độ của bức xạ Vũ trụ hiện nay đo được rất chính xác là 2,735 K.

Tuy nhà lí thuyết Gamôp tiên đoán nhiệt độ không hoàn toàn chính xác, nhưng cảm nhận trực giác của ông đã hướng dẫn tới sự phát hiện ra bức xạ phông Vũ trụ. Bức xạ này đẳng hướng phát ra đồng đều từ tứ phía và có đặc tính của một « bức xạ nhiệt », cũng được gọi là bức xạ « vật đen ». Vật đen là một khái niệm dùng trong ngành vật lí để chỉ một vật phát xạ khi được hun nóng như một cục than hồng. Hành tinh cũng như Trái đất hấp thụ bức xạ của Mặt trời nên cũng phát ra bức xạ nhiệt » [2]

Tài liệu tham khảo:
[1]Today in Science History, 1999 - 2007. April 26 - Births, Deaths, Events, http://www.todayinsci.com/4/4_26.htm
[2]Nguyễn Quang Riệu, Vũ Trụ phòng thí nghiệm thiên nhiên vĩ đại, NXB Giáo Dục, 1995


Hero_Zeratul
Box Thiên văn học - ttvnol.com

Author: Hien PHAN
Nguyên chủ nhiệm CLB Thiên văn Bách khoa - PAC (nay là CLB Thiên văn học Đà Nẵng - DAC); Nghiên cứu sinh ngành Vật lý thiên văn tại APC Laboratory, Paris Diderot University, Cộng hòa Pháp.

Bài viết xem nhiều