"Tìm vị trí của chúng ta trong vũ trụ" của Hélène Courtois
(Ảnh: © MIT Press)
Cuốn sách mới được dịch "Tìm vị trí của chúng ta trong vũ trụ, "Hôm nay (21 tháng 5), chi tiết về cách các nhà khoa học phát hiện ra siêu thiên hà khổng lồ chứa Dải Ngân hà - sử dụng các tính toán cẩn thận để tiết lộ hình dạng lông vũ phức tạp của siêu sao.
Năm 2014, nhà vật lý thiên văn người Pháp Hélène Courtois là thành viên của một nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra siêu vật thể, được biết đến như là Laniakea ("Thiên đường vô lượng" ở Hawaii). Laniakea có đường kính hơn 500 triệu năm ánh sáng và chứa khoảng 100.000 thiên hà, trong đó sáng nhất là Dải Ngân hà của chúng ta. Những thiên hà đó dường như đang di chuyển về phía cái gọi là "Sức hấp dẫn vĩ đại", một lực lượng vô hình cách xa 160.000 triệu năm ánh sáng, kéo các thiên hà trong Laniakea về phía nó một cách vô tận.
Để xác định phạm vi của Lanaikea, nhóm nghiên cứu đã đo khoảng cách từ Trái đất đến các thiên hà khác và sau đó đo chuyển động của từng thiên hà do lực hấp dẫn của các vật thể khác. Các nhà khoa học phát hiện ra rằng một số thiên hà có xu hướng di chuyển theo một hướng, một số theo hướng khác - nhưng vì mọi thiên hà đang di chuyển về một điểm gọi là Great Attractor, nên có một giới hạn bên ngoài ngay cả đối với một thứ lớn như Lanaikea. Kể từ năm 2014, chúng ta đã biết nơi đó nằm ngoài ràng buộc. Giờ đây, khi đã được xác định Laniakea, Courtois đang tập trung vào việc tìm ra nguyên nhân của sự mở rộng liên tục, tăng tốc của các thiên hà.
Courtois, giáo sư tại Đại học Claude Bernard Lyon 1 ở Pháp, đã viết một tài khoản tiếng Pháp về việc phát hiện Laniakea vào năm 2016. Bây giờ, MIT Press đã xuất bản một phiên bản tiếng Anh có tên "Tìm vị trí của chúng ta trong vũ trụ". Cuốn sách kể chi tiết hành trình của một nhà vật lý thiên văn của Courtois, đồng thời kể câu chuyện về hơn hai thập kỷ làm việc mà đỉnh điểm là phát hiện ra Laniakea. Nó là một khối lượng có thể truy cập và hấp dẫn, ánh sáng trên các phương trình nhưng có rất nhiều giai thoại cá nhân. Space.com đã bắt kịp với Courtois gần đây để thảo luận về nhiệm vụ cho Laniakea, những gì xảy ra bây giờ và tại sao khoa học không bao giờ nên được long trọng.
Space.com: Tại sao bạn chọn kể câu chuyện khám phá Laniakea như một nhiệm vụ?
Hélène Courtois: Tôi thích kể chuyện. Khi tôi đang tham dự một bài giảng khi còn là sinh viên, tôi thực sự thích khi người đó làm cho nó nghe giống như một câu chuyện. Tôi nghĩ rằng tốt hơn là đưa câu chuyện theo cách mà tôi đã trải nghiệm kịp thời, hơn là đưa ra một chương về cách bạn làm chứng suy nhược, cách bạn quan sát, cách bạn làm
Có thể ít phổ biến hơn một chút, có thể, để làm theo cách này. Vì vậy, tôi đã rất háo hức để thử nó như một câu chuyện.
Space.com: Bạn đề cập đến phần đầu của cuốn sách rằng trong một số trường hợp, bạn đã từ bỏ tính chính xác toán học hoặc khoa học rất chính xác để có thể hiểu được. Tại sao bạn lại đưa ra quyết định đó?
Tòa án: Thật dễ dàng cho tôi để đưa ra quyết định này, bởi vì, thực sự, tôi thích nói chuyện với công chúng lớn về khoa học. Tôi thực sự hiểu rất nhanh rằng bạn không cần phương trình, thực sự, nếu bạn cho mọi người cảm giác vật lý. Với tôi, toán học là một ngôn ngữ vì vậy tôi có thể giải thích những điều bằng toán học, nhưng tôi cũng có thể giải thích những điều tương tự bằng cách sử dụng từ ngữ. Toán học chỉ là một ngôn ngữ khác cho phép bạn đi vào một số khái niệm trừu tượng hơn, nhưng bạn không cần chúng để hiểu bức tranh lớn của một câu chuyện.
Tôi muốn có thể giải thích khoa học này cho một đứa trẻ 6 tuổi, một thiếu niên và một người đã biết nhiều thứ - và tôi có thể thích nghi.
Space.com: Bạn làm nổi bật những người phụ nữ không được yêu thích trong lịch sử vật lý thiên văn trong suốt cuốn sách. Bạn có nghĩ rằng vật lý thiên văn đã trở nên đánh giá cao hơn những đóng góp của phụ nữ trong cuộc đời của bạn?
Tòa án: Ở Pháp, chỉ có 9% giáo sư toàn phần về vật lý hạt hoặc vật lý thiên văn là phụ nữ, trong khi vào đại học, có 25% nữ sinh trong ngành vật lý. Nên có ít nhất 25% nữ giáo sư đầy đủ. Ý tưởng của tôi để làm nổi bật các nhà thiên văn học phụ nữ là cho thấy điều đó là có thể. Nó không thực sự là một vấn đề lớn về nó, bởi vì các đồng nghiệp nam của tôi là siêu nhân, siêu nhân. Tôi yêu họ. Chúng tôi không có vấn đề. Nhưng chúng ta không thấy đủ các cô gái trong STEM. Và tôi không thực sự biết tại sao. ... Đó không phải là vấn đề giữa con gái và con trai. Đó là một cái gì đó khác.
Space.com: Một chủ đề khác trong cuốn sách của bạn là khoa học là một quá trình khám phá và học hỏi liên tục và sẵn sàng thay đổi suy nghĩ của bạn khi dữ liệu mới xuất hiện. Tại sao bạn chọn nhấn mạnh điều đó?
Tòa án: Khi sinh viên đến với tôi để thực tập, họ nghĩ tôi sẽ cho họ một môn học rất cụ thể và tôi biết họ sẽ làm gì Tuần 1, Tuần 2, Tuần 3, Tuần 4. Tôi nói với họ rằng tôi sẽ cho họ một câu hỏi , và chúng tôi sẽ làm việc với câu hỏi này, và vào cuối 2-3 tháng, chúng tôi sẽ có nhiều câu hỏi hơn so với lúc bắt đầu. Nhưng họ rất vui, bởi vì bạn càng có nhiều câu hỏi, điều đó có nghĩa là bạn đã tìm thấy một chút câu trả lời trên đường đi và câu hỏi ngày càng thú vị hơn. Câu hỏi đầu tiên đôi khi rất rộng, nhưng sau đó là tất cả những câu hỏi nhỏ thú vị nhất. Tôi muốn giải thích điều này.
Space.com: Vì vậy, đến với khoa học của cuốn sách, việc bạn phát hiện ra siêu sao của chúng tôi phụ thuộc vào thứ gọi là Great Attractor. Nó là gì?
Tòa án: The Great Attractor là một nơi trong vũ trụ, không xa chúng ta lắm. Tất cả các thiên hà [trong siêu sao của chúng ta], bao gồm cả chúng ta, đều hội tụ theo hướng này. Nhưng đó là một nơi chúng ta không thể quan sát. [The Great Attractor nằm trong "Khu vực tránh né", trong đó một luồng khí và bụi khiến bạn không thể nhìn thấy gì.] Ví dụ, [hãy tưởng tượng rằng] bạn muốn nhìn vào phòng khách của hàng xóm vì nó rất thú vị - nhưng bạn có một cái cây trước cửa sổ, vì vậy bạn không thể quan sát trực tiếp phòng khách. Đó là một chút khó chịu. Chúng tôi gọi nó là Great Attractor vì các thiên hà đang di chuyển rất nhanh theo hướng này.
Đôi khi mọi người sẽ hỏi tôi nơi tôi có thể nhìn bằng ống nhòm hoặc kính viễn vọng của tôi để xem Laniakea. Và tôi sẽ nói với họ rằng nó ở khắp mọi nơi xung quanh bạn - Bán cầu Bắc, Nam bán cầu. Nếu bạn muốn nhìn vào Laniakea, đó là điều khó tìm nhất, bởi vì chúng ta đang ở trong đó.
Space.com: Bạn cũng thảo luận về một khái niệm gọi là "vận tốc kỳ dị". Vận tốc kỳ dị là gì và làm thế nào để giúp xác định Laniakea?
Tòa án: Vận tốc đặc biệt là vận tốc của các thiên hà là do trọng lực. Khối lượng thu hút một khối lượng khác. Vận tốc đặc biệt là vận tốc do khối lượng phân bố xung quanh một thiên hà trong vũ trụ. Và chúng ta phải cẩn thận, bởi vì vũ trụ đang giãn nở - nhưng đó không phải là vận tốc thực sự khi một thiên hà đang rời khỏi thiên hà khác do sự giãn nở.
Ví dụ: giả sử bạn có khăn trải bàn rô trong quán cà phê bistro và bạn có hai cốc bia ngồi trên khăn trải bàn, và nếu bạn kéo căng khăn trải bàn để tất cả các hình vuông sẽ mở rộng và hai viên kẹo sẽ biến mất khỏi nhau. bởi vì bạn đang kéo dài khăn trải bàn Vì vậy, đây là mở rộng - nhưng thực sự chúng tôi không quan tâm đến điều này. Rất dễ dàng để loại bỏ vận tốc này, bởi vì nó chỉ là không gian thời gian của lưới bên dưới đang mở rộng. Đó thực sự không phải là một vận tốc vật lý. Nhưng với hai loại bia, chúng có khối lượng và chúng muốn trở nên gần gũi với nhau hơn, vì vậy chúng bị thu hút. Chúng tôi muốn đo vận tốc hấp dẫn rất nhỏ này - đây là vận tốc kỳ dị. [Các nhà nghiên cứu đã tính toán vận tốc đặc biệt cho mọi thiên hà trong siêu sao của chúng ta so với Trái đất. Như các nhà nghiên cứu lưu ý khi công bố Laniakea, "một bản đồ vận tốc kỳ dị có thể được dịch thành bản đồ phân bố vật chất." Đây là những gì họ đã làm để khám phá phạm vi của Laniakea.]
Khi viết cuốn sách, tôi đã nghĩ rằng tôi nên viết "vận tốc hấp dẫn", nhưng vận tốc kỳ dị là thuật ngữ chúng ta sử dụng trong khoa học.
Space.com: Điều gì thú vị nhất trên đường chân trời cho nghiên cứu của bạn?
Tòa án: Tất nhiên, khi bạn tìm thấy một siêu phim, có một câu hỏi - chúng ta đúng hay sai? Hiện tại chúng tôi đã tìm thấy 10 siêu máy tính, vì vậy chúng tôi rất yên tâm rằng những gì chúng tôi đang làm là chính xác.
Bây giờ, câu hỏi lớn mà tôi có với nhóm của mình là: Lực hấp dẫn là gì và tại sao các thiên hà trong các siêu sao khác lại bay nhanh như vậy? Chúng ta có thể cần thay đổi ngôn ngữ về cách chúng ta mô tả vận tốc - chúng ta có thể cần thay đổi phương trình trọng lực.
Hiện tại, 50% các nhà vật lý nghĩ rằng chúng ta nên tìm kiếm vật chất vô hình. Tôi không bao giờ gọi nó "vật chất tối, "bởi vì nếu trời tối, chúng ta có thể nhìn thấy nó. Chúng ta không chỉ muốn hiểu về lực hấp dẫn, chúng ta còn muốn hiểu sự gia tốc của sự mở rộng của các thiên hà. Tôi luôn nói gia tốc của sự giãn nở thay vì" năng lượng tối "bởi vì nó không tối - nếu đó là năng lượng tối, chúng ta sẽ thấy nó. Hiện tại, thuật ngữ tốt nhất là gia tốc của việc mở rộng.
Space.com: Đến cuối cuốn sách, bạn nói, "Khoa học không trang trọng." Hãy mở rộng về điều đó.
Tòa án: Bạn có thể hạnh phúc khi làm công việc này. Mọi người nghĩ rằng khoa học rất nghiêm túc và đó không phải là cách tôi sống với công việc của mình và đó không phải là cách các đồng nghiệp của tôi đang sống với công việc của họ. Đồng nghiệp của tôi Brent Tully, tại Đại học Hawaii, nói rằng chúng tôi "chơi nghiêm túc". Vũ trụ rất đẹp, và tôi có thể hiểu làm thế nào vẻ đẹp này được kết hợp với nhau - nó vui tươi, vui tươi, nhiều hạnh phúc khi làm khoa học.
Nếu bạn hiểu một cái gì đó và nó vẫn ở trong ngăn kéo của bạn, thì cũng giống như không hiểu nó nếu nó chỉ dành cho bạn. Nếu bạn chết, đó không phải là kiến thức mới cho nhân loại. Cách duy nhất để tiến bộ khoa học là nói với mọi người!
Cuộc phỏng vấn này đã được chỉnh sửa cho độ dài và rõ ràng. Bạn có thể mua "Tìm vị trí của chúng ta trong vũ trụ" trên Amazon.com.
- Bản đồ màu 3D gồm 1,7 tỷ ngôi sao trong dải ngân hà này là tốt nhất từ trước đến nay
- Gặp gỡ Hyperion: Siêu khổng lồ trong vũ trụ sơ khai
- Hình nền siêu sao của không gian thiên hà
