Khi màn đêm buông xuống và mọi người dần chìm vào giấc ngủ, cô gái Jane Lưu lại bắt đầu một ngày làm việc mới: một mình trên đỉnh núi cao. Ca làm việc của cô bắt đầu khi ánh hoàng hôn tắt hẳn ở phía đường chân trời.
Chiếc mái vòm của đài quan sát dần hé mở ra, chiếc kính thiên văn cỡ lớn nhanh chóng đắm chìm vào màn đêm lạnh lẽo. Cô gái họ Lưu ngồi trước bàn điều khiển, quan sát và lục tìm ở mọi ngóc ngách của bầu trời những thiên thể mà chẳng ai biết đến, hay thậm chí các chuyên gia trong ngành cũng coi như không tồn tại.
Rồi một hôm, thiên thể mà cô hằng đêm tìm kiếm chợt bừng sáng. Các chuyên gia thiên văn học biết đến cô gái Á Đông cùng thiên thể mang tên cô – tiểu hành tinh 5430 Luu, là thiên thể đầu tiên trong tập hợp thiên thể mà mãi đến sau này chúng ta mới biết được đó là Vành đai Kuiper.
Vành đai Kuiper, một khu vực rộng lớn với những thiên thể nhỏ bé và lạnh giá, nằm ở rìa ngoài cùng của Hệ Mặt Trời. Đã từng có một thời gian rất dài các nhà thiên văn học phải tranh luận gắt gao về sự tồn tại của nó.
Jane Lưu hay Lưu Lệ Hằng được mọi người biết đến với dáng người nhỏ nhắn cùng mái tóc ngang vai, những điểm đặc trưng của một người nữ cá tính mạnh thích khám phá và chinh phục những điều mới lạ. Vậy nên cũng không lấy làm lạ, khi cô đến với thiên văn học là một điều hoàn toàn tình cờ.
“Một lần thăm quan Phòng Thí nghiệm Sức đẩy Phản lực (JPL) của NASA ở Pasadena (California), tôi đã bị hút hồn bởi những hình ảnh mà các phi thuyền chụp và gửi về. Không một chút lưỡng lự, từ đó tôi đã chọn theo đuổi ngành thiên văn học,” cô chia sẻ.
Vẻ ngoài cá tính, cho thấy Jane Luu là một người phụ nữ thích phiêu lưu mạo hiểm, xông pha vào những lĩnh vực nghiên cứu khó nhằn mà ai cũng phải tránh né. Ảnh: The Kavli Prize.
Ngã rẽ đó đã đưa cô đến giảng đường Đại học Stanford danh tiếng và nhận bằng cử nhân khoa học vào năm 1984. Sau đó, Jane Lưu theo học nghiên cứu sinh tại hai thánh đường khoa học là Đại học California ở Bekeley và Viện Công nghệ Massachusetts (MIT).
Một trong những may mắn lớn nhất của cô nữ nghiên cứu sinh này là đã được làm việc với người thầy cũng đồng thời là một trong những chuyên gia hàng đầu về vật lý học thiên thể: Giáo sư David C. Jewit.
Jane Lưu và người thầy của mình, Giáo sư David C. Jewitt, tại buổi nói chuyện thiên văn học ở Đại học Trung văn Hồng Kông vào năm 2012. Ảnh: CUHK.
Một lần nữa máu phiêu lưu của cô gái nhỏ nổi dậy, giữa vô vàn chuyên ngành của thiên văn học, Jane Lưu lại chọn cho mình một con đường riêng ít được ai quan tâm. Cô cho biết, được làm việc với người thầy đáng kính, cộng với ham muốn khám phá, thích quan sát thực tế và nhất là muốn trải nghiệm trong một lĩnh vực mới mẻ nên đã chọn nghiên cứu các thiên thể xa trong Hệ Mặt Trời.
Lúc bấy giờ, việc xem xét sự tồn tại một vành đai tiểu hành tinh bên ngoài quỹ đạo Sao Hải Vương bị coi là điên rồ. Ý tưởng này được khởi phát từ những năm 1930, khi một số nhà thiên văn suy đoán về sự tồn tại của một khoảng không gian rộng lớn cách Mặt Trời từ 30 đến 50 đơn vị thiên văn (4,5 tỷ đến 7,5 tỷ km), là tập hợp của vô số các thiên thể nhỏ cấu tạo từ băng đá.
Những thiên thể này chuyển động trên những quỹ đạo khác nhau xung quanh Mặt Trời, cũng như Trái Đất và các hành tinh. Đầu năm 1951, nhà thiên văn Gerard Kuiper người Hà Lan đã đưa ra một mô hình hoàn chỉnh về vùng không gian này và sau đó nó được đặt tên là Vành đai Kuiper.
Vành đai Kuiper là tập hợp những vật thể nhỏ xíu lạnh giá, là nơi khởi nguồn của các sao chổi chu kỳ ngắn. Nhưng vào gần một thế kỷ trước, những điều này được cho là hoang đường và bị các chuyên gia lên tiếng phản đối gay gắt. Ảnh: ESO.
Ban đầu khi ý tưởng về Vành đai Kuiper được đưa ra, rất nhiều nhà khoa học đã lên tiếng mạnh mẽ đòi tẩy chay và cho rằng đó là một ý tưởng hão huyền, không thực tế. Giới thiên văn lúc này khẳng định rằng vùng rìa Hệ Mặt Trời là khoảng trống không hơn không kém, họ không tin vào sự tồn tại của một vành đai gồm vô số các thiên thể như Kuiper đã dự đoán.
Những tưởng con đường của cô gái Jane Lưu đã bị vùi lấp, nhưng không phải như vậy, ngược lại, như một ngọn lửa thổi bùng lên niềm khao khát được khám phá những điều mới lạ. Bất chấp sự phản đối của mọi người, hai thầy trò quyết tâm chứng minh Vành đai Kuiper là có thật.
Do ít nhận được sự ủng hộ của cộng đồng thiên văn nên hai thầy trò gặp không ít khó khăn trong việc tìm nguồn kinh phí hỗ trợ và nhất là gặp khó khăn trong việc đặt lịch quan sát tại những đài thiên văn lớn.
Cô nữ nghiên cứu sinh ngày ấy cho biết, dẫu các đài thiên văn luôn mở cửa cho các nhà thiên văn học từ nghiệp dư đến chuyên nghiệp nhằm tạo điều kiện tốt cho cộng đồng được sử dụng, nhưng lúc nào cũng có người sử dụng và lịch hẹn kéo dài gần như bất tận.
Để nhận được tài trợ, một nhà thiên văn phải có một đề tài nghiên cứu tốt, có tính thực tế và thời gian quan sát hợp lý. Điều này dĩ nhiên là rất khó khi hai thầy trò theo đuổi điều mà người ta cho là “hoang tưởng”. Cuối cùng, do không xin được bảo trợ tài chính, cô gái Lưu và người thầy Jewit phải tự bỏ tiền túi để làm nghiên cứu.
Để thực hiện các quan sát phục vụ mục đích nghiên cứu, một nhà thiên văn phải tìm đến những nơi ở thật xa nền văn minh con người, cùng theo đó là điều kiện làm việc cũng trở nên khó khăn hơn. Ảnh: Dan Duriscoe.
Đối với các nhà nghiên cứu thiên văn lý thuyết thì có khi chỉ cần một cái bàn và một chiếc máy tính là đủ để làm việc, nhưng công việc của các nhà thiên văn quan sát thì khác. Để thu thập các dữ liệu họ phải lặn lội đến các đài thiên văn đặt rải rác ở khắp nơi trên thế giới và quan sát thực tế bầu trời tại những nơi đó.
Ngoài thử thách đánh thẳng vào túi tiền của hai thầy trò, thì việc quan sát tại những đài quan sát lớn còn nảy sinh nhiều gian nan khác. Những đài thiên văn thường đặt ở những nơi hẻo lánh, cách rất xa ánh sáng đô thị, trên những đỉnh núi cao nơi mật độ không khí loãng và rất khô hanh hay những hoang mạc rộng lớn.
Làm việc tại những nơi xa xôi và hẻo lánh là một điều lý tưởng đối với những nhà thiên văn học, nhưng đi cùng với nó là những trở ngại. Ảnh: Shane Black.
Đối với một người nam có sức khỏe tốt cùng sức chịu đựng dẻo dai thì làm việc trong điều kiện như vậy chỉ là một điều cỏn con. Nhưng với Jane Lưu, cô gái Việt Nam với vóc dáng nhỏ nhắn, thì quả thực đây là một trải nghiệm không hề dễ dàng.
Bất chấp gian khổ, máu phiêu lưu biến mọi trở ngại thành niềm vui và thậm chí là niềm ham thích. Jane Lưu cho biết chính vì máu mạo hiểm, đi đây đó nên “cái cực” của nghề lại là “sở thích” của cô.
Được đặt trên đỉnh ngọn núi lửa Mauna Kea ở Hawaii, Đài quan sát Hawaii là một trong những nơi lý tưởng để quan sát bầu trời. Ảnh: HWO.
Liên tục kể từ năm 1987, năm nào Jane Lưu cũng khăn gói bay ra tận đảo Hawaii giữa Thái Bình Dương, nơi đặt kính thiên văn tối tân trên đỉnh núi lửa Mauna Kea cao gần 4000 m để quan sát và ghi chép. Tại đây, cô đã làm bạn với chiếc kính thiên văn có đường kính 2,2 mét của Đại học Hawaii.
Mỗi khi mọi người trên đảo bắt đầu tắt đèn đi ngủ, cô gái trẻ Jane Lưu lại bắt đầu một ngày làm việc mới trên đỉnh núi cao, sau khi thấp thỏm chờ ánh hoàng hôn đã tắt hẳn ở phía đường chân trời.
Sau 7 năm ròng đánh vật với khối lượng đồ sộ những số liệu, buổi tối đẹp trời 30/08/1992, qua phân tích những hình ảnh mà kính thiên văn chụp được, cô gái trẻ Jane Lưu như vỡ òa trong hạnh phúc khi phát hiện ra manh mối đầu tiên về Vành đai Kuiper.
Ban đầu, cô và GS. Jewit định đặt tên cho thiên thể này là Smiley – vốn là tên một điệp viên trong tiểu thuyết của nhà văn John Le Carre. Nhưng tên này đã được đặt cho một thiên thể khác, cuối cùng Hiệp hội Thiên văn Quốc tế đặt cho thiên thể mà Jane Lưu tìm thấy với tên định danh là (15760) 1992 QB1.
(15760) 1992 QB1, thiên thể được Jane Luu cùng Giáo sư Jewit phát hiện vào năm 1992, đặt nền móng cho việc khai phá Vành đai Kuiper khỏi bức màn bí ẩn. Ảnh: Astronomy.com.
Khám phá của Jane Lưu như tiếng chuông gióng lên trong đêm tối tĩnh lặng, đặt dấu chấm hết cho những nghi ngờ về sự tồn tại của Vành đai Kuiper. Cũng trong năm 1992, cô nghiên cứu sinh trẻ nhận được học bổng Hubble của Đại học California (Berkeley) và nhận học vị Tiến sĩ tại Viện Công nghệ Massachusetts.
Không dừng lại ở đó, Jane Lưu và người thầy của mình đã phát hiện thêm hàng chục thiên thể khác từ khu vực Vành đai Kuiper trong những năm tiếp theo. Điều này càng củng cố niềm tin về sự hiện hữu của Vành đai Kuiper.
“Chúng tôi đã phát hiện có hàng triệu thiên thạch ngoài đó, bên mép rìa Hệ Mặt Trời, trong Vành đai Kuiper giống như (hành tinh lùn) Sao Diêm Vương vậy. Khám phá này làm thay đổi hoàn toàn khái niệm của chúng ta về định nghĩa của một hành tinh,” Jane Lưu nói.
Nhà thiên văn học Gerard Kuiper người Hà Lan, người đã đặt ra giả thuyết về Vành đai Kuiper vào thập niên 1950.
Chứng minh sự tồn tại của Vành đai Kuiper được đánh giá là một cuộc cách mạng trong thiên văn học. Những thiên thể với kích thước khác nhau cấu tạo từ băng đá, cung cấp thông tin giá trị về lịch sử hình thành Hệ Mặt Trời từ 5 tỷ năm về trước. Bởi những thiên thể này là những tàn tích cổ xưa nhất khi Hệ Mặt Trời mới bắt đầu hình thành và là những vật liệu nguyên thô nhất cấu tạo nên các hành tinh thể rắn.
Các nhà khoa học ngày nay đều cho rằng những sao chổi chu kỳ ngắn đều có ‘xuất xứ’ từ Vành đai Kuiper. Lõi của những sao chổi này có đường kính từ vài km đến hơn một chục km, có khả năng chứa những vật chất cần thiết cho sự sống. Khi sao chổi va chạm vào một hình tinh, gặp các điều kiện thuận lợi thì có thể gieo mầm sự sống, như điều đã xảy ra trên Trái Đất.
Những khám phá của Jane Lưu và đồng nghiệp đã giúp đưa ra cách phân loại mới các thiên thể trong Hệ Mặt Trời. Sau những phát hiện của Jane Lưu và Giáo sư David C. Jewit, giới khoa học đã đổ xô vào tìm kiếm những thiên thể mới ở chính khu vực mà họ từng lên tiếng phản bác.
Một số thiên thể nổi bật trong Vành đai Kuiper, bao gồm Sao Diêm Vương – hành tinh lùn từng là hành tinh thứ 9 của Mặt Trời. Tính đến hiện tại, chúng ta đã ghi nhận được sự tồn tại của hơn 100.000 thiên thể tại khu vực này.
Đến thời điểm hiện tại, rất nhiều những thiên thể như vậy đã được phát hiện. Để vinh danh những đóng góp xuất sắc của Jane Lưu, tên của cô đã được đặt tên cho tiểu hành tinh 5430 Luu. Năm 1991, Hội Thiên văn Mỹ trao tặng cho nhà thiên văn trẻ này giải thưởng Annie J. Cannon về thiên văn học.
Năm 2012, Jane Lưu vinh dự nhận được hai giải khoa học danh giá là Giải thưởng Shaw Prize và Giải thưởng Kavli Prize (giải thưởng được ví như “giải Nobel” của thiên văn học). Giải thưởng Kavli Prize năm 2012 được trao cho ba nhà thiên văn học: Giáo sư David C. Jewitt (Đại học California, Los Angeles), Jane Lưu (Phòng thí nghiệm Lincoln, MIT) và Michael E. Brown (Viện Công nghệ California).
Giải thưởng Shaw về Thiên văn học năm 2012 đã được trao cho Jane Luu cùng thầy của mình là Giáo sư David C. Jewitt.
Giải thưởng Kavli Prize 2012 trao cho ba nhà khoa học kể trên vì đã “phát hiện và mô tả Vành đai Kuiper cùng các thành viên lớn nhất của nó, công việc dẫn đến một bước tiến lớn trong sự hiểu biết về lịch sử của hệ thống hành tinh (Hệ Mặt Trời) của chúng ta”.
Không chỉ hằng đêm cắm mắt lên bầu trời, Jane Luu còn được biết đến như một người hoạt động xã hội sôi nổi. Bà rất thích đi du lịch và có được những trải nghiệm thú vị ở các vùng đất mới, bà từng làm việc cho tổ chức Hỗ trợ trẻ em ở Nepal. Bà đã gặp chồng, Ronnie Hoogerwerf, cũng là một nhà thiên văn học, khi họ còn ở Đại học Leiden, Hà Lan.
Sinh năm 1963 tại Sài Gòn, năm 1975 bà Lưu Lệ Hằng (Jane X. Luu) theo gia đình sang Mỹ định cư. Bà đã học tại nhiều trường nổi tiếng về vật lý như Đại học Stanford năm 1984; thạc sĩ ở Viện Berkeley thuộc Đại học California và năm 1990 nhận bằng tiến sĩ vật lý thiên thể ở Viện Công nghệ Massachussetts (MIT).
Theo Khampha
