Nhà thiên văn học với công trình nghiên cứu làm thay đổi thế giới

Vượt định kiến để theo đuổi đam mê

Jocelyn Bell sinh ra tại Belfast, Bắc Ireland và Burnell là họ của chồng bà – ông Roger Burnell. Cha mẹ của bà, Allison và Philip Bell, luôn ủng hộ sự quan tâm của bà đối với khoa học. Ông Philip là một kiến trúc sư, đã có công trong việc xây dựng Cung thiên văn Armagh của Ireland.

Sự ủng hộ của cha mẹ bà đặc biệt quan trọng bởi vì vào thời điểm đó, các cô gái không được khuyến khích nghiên cứu khoa học. Thực tế, ngôi trường bà theo học, trường Cao đẳng Lurgan, muốn các cô gái tập trung vào kỹ năng nội trợ. Nhờ có sự thuyết phục của cha mẹ, cuối cùng bà cũng được phép theo học các ngành khoa học.

Khi bắt đầu sự nghiệp học tập và nghiên cứu, bà cho rằng mình không đủ trình độ theo học trường Đại học Cambridge, thậm chí bà còn bị dè bỉu bởi những nam sinh cùng lớp. Thế nhưng, bà không ngừng phấn đấu và năm 1965, bà tốt nghiệp trường đại học Glasgow chuyên ngành Vật lý.

Năm 1969, bà bảo vệ thành công luận án tiến sĩ tại Đại học Cambridge. Trong thời gian ở đại học Cambridge, Jocelyn Bell đã làm việc trong nhóm nghiên cứu do nhà vật lý thiên văn Antony Hewish chỉ đạo với nhiệm vụ xây dựng dãy ăngten thu sóng vô tuyến của đài thiên văn Mullard (MRAO) để quan sát các chuẩn tinh (quasar). Họ cũng tạo ra một kính viễn vọng vô tuyến để nghiên cứu các chuẩn tinh, các vật thể sáng ở xa có chứa các lỗ đen siêu lớn trong lòng chúng.

Bà đã phát hiện ra những tín hiệu vô tuyến đầu tiên của một sao xung (pulsar) vào ngày 28/10/1967 khi mới 24 tuổi. Đây là ẩn tinh đầu tiên, một ngôi sao không thấy được bằng mắt thường mà chỉ có thể được phát hiện qua sóng vô tuyến. Các sao neutron xoay rất nhanh và phát ra chùm tia phóng xạ, có lực hấp dẫn khổng lồ.

Đối với phát hiện của các pulsar, báo giới mô tả là "sự phát hiện thiên văn lớn nhất của thế kỷ 20". Phát hiện của bà Jocelyn Bell Burnell còn được vinh danh là "một trong những điều đáng ngạc nhiên nhất lịch sử ngành thiên văn học". Giữa nhiều kết quả nghiên cứu khác, phát hiện của bà đã mang lại một loại bài thử cho thuyết Tương đối của Einstein, mang lại một kho tàng kiến thức mới về cách thức hình thành các nguyên tố nặng trong vũ trụ.

Tuy nhiên, công trình của Burnell đã hoàn toàn bị bỏ qua. Năm 1974, cùng với nhà thiên văn vô tuyến Martin Ryle, ông Antony Hewish đã được trao giải thưởng Nobel Vật lý về các nghiên cứu trong lĩnh vực quan sát thiên văn tại bước sóng radio và phát hiện ra pulsar.

Điều bất công là Jocelyn Bell không được trao một phần giải Nobel mặc dù bà cũng đứng tên trong báo cáo khoa học về sự phát hiện ra pulsar. Theo các nhà quan sát, đó là một quyết định không công bằng giới.

Thế giới ghi nhận công lao

Jocelyn Bell Burnell đã tham gia giảng dạy tại nhiều trường đại học ở Anh và Hoa Kỳ. Bà đã giành được giải thưởng Beatrice M. Tinsley từ Hiệp hội Thiên văn Hoa Kỳ (1989), được trao Huân chương Hoàng gia từ Hiệp hội Hoàng gia vào năm 2015, Giải thưởng Thành tựu trọn đời Prudential và nhiều giải thưởng khác.

Bà trở thành Chủ tịch Hiệp hội Hoàng gia Edinburgh và là Chủ tịch Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia từ năm 2002 đến 2004 và được bầu làm Chủ tịch Viện Vật lý từ tháng 10/2008 đến tháng 10/2010. Bà đã được Nữ hoàng Anh Elizabeth công nhận là Tư lệnh của Đế chế Anh vì những phục vụ của bà trong lĩnh vực thiên văn học.

Phát hiện của Bell Burnell có sức ảnh hưởng lớn đến khoa học thế giới. Đầu năm 2018, các nhà khoa học ở Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA) đã chứng minh tính khả thi của việc sử dụng pulsar để điều hướng trong thí nghiệm SEXTANT được thực hiện trên trạm Vũ trụ quốc tế.

Thí nghiệm này xuất phát từ ý tưởng tàu vũ trụ robot trong tương lai có thể dùng những tia X đến đều đặn như kim đồng hồ của pulsar để lập lưới tam giác đo đạc vị trí của các pulsar. Hiện có dự án sử dụng pulsar để làm hải đăng chỉ đường khi du hành vũ trụ.

"Phân tích dữ liệu tại những khu vực khác, tôi tìm ra thêm hai tín hiệu bí ẩn nữa. Tôi đã khám phá ra 4 ví dụ khác về một loại sao hoàn toàn mới, những thiên thể phát ra tín hiệu khi chúng xoay. Tín hiệu của chúng quét qua vũ trụ như một hải đăng vậy. Chúng tôi đã gọi nó là ẩn tinh pulsar", bà chia sẻ với báo Guardian.

Các ẩn tinh pulsar đã được sử dụng để cân hệ mặt trời và xác định chính xác khối lượng của nó. Chúng là những biển chỉ dẫn được đề xuất cho việc điều hướng giữa các vì sao trong thời gian dài. Các nhà thiên văn học còn sử dụng sao xung pulsar để tạo bản đồ hướng người ngoài hành tinh đến vị trí của Trái đất trong không gian.

Năm 2018, nhà vật lý Jocelyn Bell Burnell đã được trao giải Breakthrough – giải Đột phá trong Vật lý cơ bản, trị giá 3 triệu USD. Bà đã dùng 3 triệu USD tiền thưởng để tạo học bổng khuyến khích sinh viên nữ, người di cư, người dân tộc thiểu số có hoàn cảnh khó khăn theo ngành vật lý. Với phát hiện mà nhiều người đánh giá là xứng đáng được nhận Giải Nobel, bà đã được Ủy ban Breakthrough ghi nhận bằng một giải thưởng đặc biệt trong vật lý cơ bản cho những thành tựu khoa học và vai trò "tiên phong truyền cảm hứng" trong hơn 5 thập kỷ.