NOBEL VẬT LÝ NĂM 2002

Giải Nobel Vậtlýnăm 2002 được trao chogiáo sư ngườiMỹ Raymond Davis
Jr. (1914-) ở khoa Vật lý và Thiên văn của Đại học Pensylvania (Philadelphia, Mỹ),
giáo sư người Nhật Bản Masatoshi Koshiba (1926-) ở Trung tâm Quốc tế về Vậtlý
hạt cơ bản thuộc Đại học Tokyo “do những đóng góp tiên phong cho vật lý thiên
văn, đặcbiệtlà việckhámphára cácnơtrinovũ trụ” và giáosư người Mỹ gốcItalia
Riccardo Giacconi (1931-) - chủ tịch Hiệp hội các trường đại học ở Washington
(Mỹ) “do những đóng góp tiên phong cho vật lý thiên văn mà chúng dẫn đến việc
phát minh ra các nguồn tia X trong vũ trụ”. Họ đã phát minh ra các phương pháp
mớiđể nghiên cứucác ngôi saovà các thiên hàtrongvũ trụ.DavisJr.và Koshibađã
ghi lại được dấu vết của các hạt vật chất nhỏ bế (gọi là nơtrino) cả bên trong và
bênngoàihệ MặtTrời.Phát minhcủahọ cùngvớicác nghiên cứu thựcnghiệmcủa
những nhàkhoa họckhácsau đó đã tạođiều kiệnđể chúngta củng cố giả thiếtcho
rằng năng lượng Mặt Trời sinh ra từ các phản ứng hạt nhân ở trong nó. Còn
Giacconi đã phát minh ra dụng cụ đo tia X đến từ ngoài hệ Mựt Trời. Nhu vậy, các
nhà vật lý đoạt Giải Nobel Vật lý năm 2002 là những người đi tiên phong trong
ngành thiên văn.
Mặt Trời và các ngôi sao khác ngoài việc phóng ra các hạt nơtrino còn phát
ra búc xạ điện từ với các bước sóng khác nhau trong đó có tia X. Giacconi đã đặt
những viên gạchđầu tiên để xây dựng nềnmóngcủangành thiên văntia X. Bứcxạ
tia X từ vũ trụ không tới được Trái Đất vì bị lóp khí quyển của Trái Đất hấp thụ.
Tuy nhiên, Giacconi dã dò tìm được chúng vì ông đặt các thiết bị dò trong vũ trụ.
Ôngđã phát hiệnra nguồnpháttiaX màhầu hếtcácnhàthiênvăncho rằng từ các
lỗ đen.Ngoài ra,Giacconi còn chế tạothànhcông kính thiênvăn tia Xđầutiên.Các
phát minh của Giacconi giúp cho các nhà nghiên cứu nhìn sâu hơn vào bên rong
những thiên hà xa xôi mà ở đó có những ngôi sao mới rađời.
Masatoshi Koshiba sinh ngày 19 thán 9 năm 1926 tại tại thành phố
Toyohashi (Aichi, Nhật Bản). Ông tốt nghiệp đại học năm 1951 và bảo vệ luận án
thạcsĩ năm 1953đềutại Đại học Tokyo. Năm1955ông bảovệ luậnán tiếnsĩ vậtlý
tại Đại học Rochester. Đề tài luận án tiến sĩ của ông về các hiện tượng năng lượng

siêucaotrong cáctia vũ trụ.Koshibalà côngtácviênnghiêncứutại bộ mônVậtlý,
Đại học Chicago (1955-1958) vàphó giáo sư tại ViệnNghiên cứu hạt nhân của Đại
học Tokyo (1959-1962). Ông là phó giáo sư và giám đốc điều hành của Phòng thí
nghiệm Vật lý năng lượng cao và bức xạ vũ trụ, bộ môn Vật lý, Đại học Chicago
(1959-1962), phó giáo sư (1963-1970) và giáo sư (1970-1987) tại bộ môn Vật lý,
khoa Khoa học, Đại học Tokyo. Tại Đại học Tokyo, ông là giám đốc Phòng thí
nghiệmVật lýnăngluợng cao(1974-1976),giámđốc Phòng thí nghiệm cho sự hợp
tácquốctế về vật lýhạtcơ bản(1976-1984)và giámđốc TrungtâmQuốc tế về vật
lý hạt cơ bản (1984-1987). Koshiba là giáo sư mời tại DESY và Đại học Hamburg
(1987). Ông là giáo sư Đại học Tokai (1987-1997), giáo sư mời tại CERN (1987-
1988), giáo sư mời của Đại học Chicago (1989), giảng viên Đại học California ở
Riverside (1990), học giả nổi bật Serman Fairchild của Viện Công nghệ California
(1994), giám đốc văn phòng đại diện của Hội thúc đẩy khoa học của Nhật Bản tại
Washington (1995-1997) và học giả mời nổi bật Đại học George Washington
(1996-1997). Từ 1998 đến 1999, ông làm việc tại DESY ở Hamburg. Viện Max
Planckở Heidenberg và Garching. Sau đó, ông làm ủy viên hội đồng tại Trung tâm
Quốc tế về vật lý hạt cơ bản của Đại học Tokyo.
Giáo sư Masatoshi Koshiba đã được trao tặng Das Grosse Verdienstskreuz
từ Tổng thống Cộng hòa Liên bang Đức (1985), Giải thưởng Nishina (1987) của
Liên đoàn Nishina, Giải thưởng ASAHI (1988, 1999) của Hãng tin ASAHI, Huân
chươngVăn hóa(1988)củaChínhphủ NhậtBản,Giải thưởng ViệnHànlâm(1989)
của Viện Hàn lâm Nhật Bản, Giải thưởng Bruno Rossi (1989) của Hội Vật lý Mỹ,
Giải thưởng đặc biệt (1996) của Hội Vật lý châu Âu, Giải thưởng Alexander
Humboldt (1997) của Liên đoàn Humboldt, Giải thưởng Fujiwara (1997) của Liên
đoànkhoahọc Fujiwara,Huânchương Côngtrạngvănhóa(1997) củaNhật Hoàng,
Diploma di Perfezionamento honoris causa in fizica (1999) của Đại học Sư phạm
Scuola ở Pisa (Italia), Doktor der Naturwissenschaften ehrenhalber (1999) từ Đại
học Hamburg,GiảithưởngHọcgiả nổi bật Rochester(2000)củaĐại học Rochester,
Giải thưởng Wolf (2000) của Tổng thống Ixrael, Giải thưởng Panofsky (2002) của
HộiVậtlýMỹ và GiảithưởngNobelVậtlý(2002). Ônglàviệnsĩ ViệnHànlâm Nhật

Bản (2002).
GiảithưởngNobelVật lýnăm 2002 liên quan đếnnhững phátminhvàkhám
phára nhữnghạtvàbứcxạ vũ trụ màtừ đó xuất hiệnhai lĩnhvựcmới làthiênvăn
học neutrino và thiên văn học tia X. Giáo sư Raymond Davis Jr. ở Khoa Vật lý và
Thiên văn của Đại học Pensylvania ( Philadelphia, Mỹ) và giáo sư Masatoshi
Koshiba ở Đạihọc Tokyo ( Nhật) là hai trong số ba người đoạt giải này " vì những
đóng góp tiên phong cho vật lý thiên văn, đặc biệt là vì khám phá ra những
neutrino vũ trụ".Davis vàKoshibađã ghi lạiđược dấu vếtcủacáchạt vật chấtnhỏ
bé(gọi làneutrino) bên trongvàcả bênngoài Hệ MặtTrời.Phátminh củahọ cùng
vớicác nghiêncứuthựcnghiệmcủacácnhàkhoahọckhácsau đó đã tạođiềukiện
để cácnhà khoa họckháccủngcố giả thiết chorằng năng lượngMặtTrờisinhratừ
các phản ứng hạt nhân xảyra bêntrong nó.
Raymond Davis Jr. sinh ngày 14 tháng 10 năm 1914 tại Washington D.C.
( Mỹ), tốt nghiệp đại học năm 1937, bảo vệ luận án thạc sĩ năm 1940 tại Đại học
Maryland và bảovệ luận ántiếnsĩ hóa lýnăm1942 tại Đạihọc Yale(Connecticut,
Mỹ). Khi nhậnGiải thưởng Nobel Vậtlýnăm2002 ông là giáo sư danh dự tại Khoa
Vật lý và Thiên văn của Đại học Pensylvania. Trong những năm 1942-1946 ông
phục vụ trong không quân Mỹ và hai năm sau (1946-1948) tại Công ty Hóa chất
Monsanto. Năm 1948 ông là nhân viên Phòng Hóa học thuộc Phòng thí nghiệm
Quốc gia Brookhaven. Năm 1948 ông vào biên chế chính thức và năm 1964 ông
được công nhận là nhà hóa học cao cấp của phòng thí nghiệm này. Ông rời khỏi
Phòng thí nghiệm Brookhaven vào năm 1984 và tới làm việc tại Đại học
Pensylvania từ năm 1985 nhưng vẫn duy trì công việc tại Brookhaven như một
cộng tác viên nghiên cứu.
Raymond Davis Jr. là viện sĩ Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia và Viện Hàn
lâm Nghệ thuậtvàKhoahọc Mỹ.Ôngđã được traonhiềuphầnthưởng cao quínhư
Giảithưởng CyrusB. Comstock năm1978 từ ViệnHànlâmKhoa họcQuốcgia, Giải
thưởng Tom W. Bonner năm 1988 từ Hội Vật lý Mỹ, Giải thưởng W.K.H. Panofsky
năm 1992 từ Hội Vật lý Mỹ, Giải thưởng Bruno Pontecorvo năm 1999 từ Liên hợp
Viện nghiên cứu Hạt nhân Dubna (Nga), Giải thưởng Wolf Vật lý năm 2000 ( cùng

với M. Koshiba), Huy chương Khoa họcQuốc gia năm 2002, Giải thưởng Nobel Vật
lý năm 2002( cùng với M. Koshibavà R.Giacconi).
Trong những năm 1971 - 1973 Davis là thành viên Hội đồng nghiên cứu
mẫu Mặt Trăng của Cơ quan Nghiên cứu Hàng không và Vũ trụ Quốc gia NASA
(National Aeronautics & Space Administration). Hội đồng này có nhiệm vụ phân
tích bụi và đá Mặt Trăng lấy về từ chuyến bay lịch sử đầu tiên của NASA lên Mặt
Trăng trên tàu vũ trụ Apollo11.
Ông và vợ ông là Anna sống ở Blue Point, New York và có 5 người con đều
đã trưởng thành.
Bâygiờ nói kỹ hơn về thànhtựu của RaymondDavis Jr. mànhờ đó ôngnhận
được Giải thưởng Nobel danh giá. Ở thế kỷ XIX đã có những cuộc bàn luận sôi nổi
về nguồn năng lượng Mặt Trời. Có một lý thuyết cho rằng các phản ứng diễn ra
trong Mặt Trời do giải phóng năng lượng hấp dẫn khi vật chất của Mặt Trời co lại.
Tuy nhiên, khi đó tuổi thọ của Mặt Trời là ngắn so với tuổi thọ Trái Đất ( tuổi thọ
củaMặt Trờilà200triệunămso vớituổi thọ TráiĐất màngàynaychúngta biết là
vào khoảng 5 tỷ năm).
Năm 1920, một thực nghiệm chỉ ra rằng một nguyên tử heli có khối lượng
nhỏ hơn so với bốn nguyên tử hiđro. Nhà vật lý thiên văn Arthus Eđington phát
hiệnrarằng cácphảnứnghạtnhântrongđó hiđrođượcbiếnđổi thànhhelicóthể
là cơ sở cho sự cung cấp năng lượng của Mặt Trời khi sử dụng công thức Albert
Einstein E = mc
2
. Sự biến đổi của hiđro thành heli trong Mặt Trời dẫn đến hai
neutrinochomỗihạt nhânheli mà nó đượctạo ra domột loạt phản ứng.Đó là cách
giải thích của một số nhà khoa học khác trong đó có nhà vật lý đoạt Giải thưởng
Nobel Hans Bethe. Hầu hết các nhà khoa học không có khả năng thực tế tìm thấy
các neutrino để kiểm nghiệm lý thuyết đó. Neutrino là hạt cơ bản đã được tiên
đoántừ đầu những năn1930 bởinhà vậtlýMỹ gốc áo WolfgangPauli (1900-1958)
( Giải thưởng Nobel Vật lý năm 1945). Tuy nhiên, sau đó 25 năm cho đến năm
1955nhà vật lýMỹ FrederickReines(1918-)(Giảithưởng NobelVật lý năm1995)

và Clyde L. Cowan (1919-1974) mới phát hiện được neutrino bằng thực nghiệm.
Trong những thí nghiệm của Reines đã sử dụng những phản ứng trong một lò
phản ứng hạt nhân mà nó sinhramột dònglớn củacác neutrino.
Hạtneutrino được tạo ra từ các phản ứng hạt nhân tại tâm của cácngôisao
như Mặt Trời khi hạt nhân hiđro kết hợp với hạt nhânheli. Dòng của các neutrino
từ Mặt Trời ước tính được là rất lớn. Hàng nghìn tỷ neutrino Mặt Trời đi qua cơ
thể của chúng ta trong mỗi giây mà chúng ta không để ý đến. Lý do là vì những
neutrino này phản ứng rất yếu với vật chất và chỉ một trong số 1 000 tỷ neutrino
MặtTrời bị dừng lạitrên đường đi của nó qua Trái Đất.
Sở dĩ phải mấtmộtthờigianrất lâu cácnhàkhoahọc mớichứngminh được
sự tồn tại của neutrino là vì hạt này có khối lượng rất nhỏ và không có điện tích.
Nó có thể đi xuyên qua hàng triệu kilomet vật chất mà không gây ra hiệu ứng gì.
Vào cuối những năm 1950, Raymond Davis Jr. là nhà khoa học duy nhất chứng
minh được sự tồn tại của neutrino Mặt Trời mặc cho khả năng kém của nó. Trong
khi hầu hết các phản ứng trong Mặt Trời sinh ra các neutrino với năng lượng nhỏ
đến mức chúng rất khó bị phát hiện có một phản ứng hiếm sinh ra một neutrino
có năng lượng cao. Nhà vật lý Italia Bruno Pontecorvo đề xuất rằng có thể phát
hiệnraneutrinonày sau khinóphảnứngvớimộthạtnhânclotạoramột hạt nhân
agon và một electron. Hạt nhân agon này có tính phóng xạ và thời gian sống
khoảng 50ngày.
Vàonhữngnăm1960Davisđặtmột thùng dài14,6mét, đường kính6,1 mét
và chứa 615 tấn tetracloroetylen lỏng sạch tại một mỏ vàng ở Nam Dakota ( Mỹ).
Đây là bộ dò của Davis lần đầu tiên trong lịch sử chứng minh được sự tồn tại của
neutrino Mạt Trời. Tất cả có khoảng 2.10
30
nguyên tử clo ở trong thùng. Ông tính
rằng mỗi tháng gần 20 neutrino phản ứng với clo hay nói cách khác sinh ra 20
nguyêntử agon.Cáchtiếp cận banđầucủaDavislàphát triển một phươngphápđể
táchcác nguyên tử agon nàyvà đosố lượngcủachúng.Ông giải phóng khíheliqua
chất lỏng clo và các nguyên tử agon bám theo nó - một thành công khó hơn đáng

kể so với tìmkiếm một hạt cát riêng trong toàn bộ sa mạcSahara.
Thực nghiệm này đã thu thập số liệu cho đến năm 1994 và cuối cùng gần 2
000 nguyên tử agon đã được tách ra. Tuy nhiên, nó ít hơn so với mong đợi. Như
vậy nhờ thiếtbị của mình Davíđã nhậnbiếtđược một số hạt neutrino -tổngcộng
là 2 000 hạt - đến từ Mặt Trời trong suốt 30 năm. Và điều đó đã chứn tỏ rằng có
phản ứng hạt nhân tại tâm vần thái dương của chúng ta. Bằng các thực nghiệm
kiểm tra,Davis đã chỉ ra rằng khôngcó nguyên tử agonnàothoátraở trong thùng
clovà do đó dườngnhư hiểu biếtcủachúng tavề cácquátrình nàytrongMặtTrời
là không đầy đủ hoặc một số neutrino đã biến mất trên đường đi của chúng tới
Trái Đất.
Nhà vật lý Nhật Bản Masatoshi Koshiba là người đầu tiên lặp lại phát hiện
của Davis và ông đã chứng minh rằng nguồn gốccủacác hạt neutrino chính là Mặt
Trời. Trong lúc đang diễn ra thực nghiệm của Davis, ông cùng với các cộng sự của
mình xây dựng một bộ dò khác mang tên là Kamiokande. Nó được đặt ở một mỏ
của Nhật Bản và bao gồm một thùng rất lớn chứa đầy nước. Khi các neutrino
chuyển qua thùng này, chúng cóthể tương tác với các hạt nhân nguyên tử ở trong
nước.Phản ứng này dẫn đến giải phóng một electron, sinh ra những lóe sáng nhỏ.
Thùng đượcbao quanh bởicácbộ khuếchđại sáng màchúng cóthể bắt giữ những
lóesángnày.Bằngcách điềuchỉnh độ nhạy của cácbộ dò có thể chứng minh sự tồn
tại của các neutrino và xác nhận kết quả của Davis. Ngày 23 tháng 2 năm 1987
nhóm của Koshiba đã phát hiện ra neutrino từ vụ nổ sao siêu mới cực xa
(supernova)và thuđược 12 neutrino trong tổng cộng 1026 neutrino phóng ngang
qua. Những khác biệt cơ bản giữa thí nghiệm của Davis và thí nghiệm của Koshiba
là ở chỗ thí nghiệm của Koshiba ghi nhận thời gian cho các sự kiện và hạy về
hướng.Do đó, lần đầu tiên có thể chứng minh rằng các neutrino đến từ Mặt Trời.
CácphátminhcủaDavisvàKoshibavàthiết bị do họ xâydựng đã tạo ra nền
tảng cho một lĩnh vực mới là thiênvăn học neutrino mà nócó tầm quan trọng đặc
biệt đối với vật lýhạt cơ bản, vậtlý thiênvăn và vũ trụ học. Mẫu chuẩn ( Standard
Model) đối với các hạt cơ bản sẽ cần phải sửa đổi nếu các neutrino có khối lượng
vàkhối lượngnàycóý nghĩalớn đốivới khốilượng tậphợp của vũ trụ. Cácnghiên

cứu đã thiếtkế nhằm xác nhận hoặc bácbỏ lý thuyết dao động neutrino đang diễn
ra tạinhiều phòng thí nghiệm trên thế giới.
Giải thưởng Nobel Vật lý năm 2002 được trao cho công dân Mỹ gốc Italia
Riccardo Giacconi - Chủ tịch Công ty liên hợp Các trường Đại học Liên kết
( Associated Universities, Inc.) và giáo sư nghiên cứu tại Đại học John Hopkins " vì
những đóng góp tiên phong cho vật lý thiên văn mà chúng dẫn đến phát minh ra
các nguồn tia X vũ trụ". Giải thưởng này cũng được trao cho Raymond Davis Jr. ở
Đại học Pensylvania và Masatoshi Koshiba ở Đại học Tokyo do những công trình
của họ về vật lý thiênvăn neutrino.
Riccardo Giacconi sinh năm 1931 tại Genoa (Italia) và bảo vệ luận án tiếnsĩ
vật lý năm 1954 tại Đại học Milan (Italia). Sau một ít năm học tập và thực tập sau
tiến sĩ về vật lý hạt cơ bản tại các trường đại học ở Milan, Indiana và Princeton,
năm 1959 Giacconi tham gia vào Công ty Khoa học và Kỹ thuật Mỹ ASE ở
Cambridge ( Massachusetts, Mỹ). Ông có nhiệm vụ khởi xướng các hoạt động
nghiên cứu không gian cho công ty khi sử dụng sự tài trợ của Liên bang. Chỉ với
một ít người ban đầu, Bộ phận Hệ thống và Nghiên cứu Không gian SR & SR của
ASE đã phát triển nhanh chóng và có khoảng 500 người vào năm 1970. Công việc
củaSE& SDbaogồm thiếtkế vàtriển khaiphầncứngkhônggian ( space harkware)
cũng như thu thập và xử lý dữ liệu cho một số chương trình nghiên cứu do Bộ
Quốc phòng và Cơ quan nghiên cứu Hàngkhông và Vũ trụ Quốc giaNASA tài trợ.
Năm 1962, nhóm của tiến sĩ Giacconi lần đầu tiên đã thành công trong việc
phát hiện ra nguồn tia X ngoài Mặt Trời. Năm 1963 nhòm này đã thu được bức
tranhtiaXMặt Trờiđầutiênkhisử dụngmộtkínhthiênvăntia X do họ thiếtkế và
chế tạo. Năm 1963, Giacconi đề xuất một thiết bị mang tên là Nhà thám hiểm
( Explorer) thiên văn tia X. Vệ tinh nổi tiếng " UHURU" xuất phát từ ý tưởng của
Giacconi và là bước quan trọng cho khả năng quansát của thiênvăn tia X.
Tiếptheonhững nghiên cứu tiaX Mặt Trời banđầu,mộtchương trìnhquan
trọngkhởixướng từ năm1968 vàkết thúcbởi chuyếnbaycủakính thiênvăn tia X
SO-54trên Skylab của ATM.
Năm1970,Mỹ bắtđầu triển khaichươngtrìnhxây dựngkínhthiên văn tiaX

1,2 mét để nghiên cứu các nguồn ngoài Mặt Trời . Chương trình này được sửa đổi
năm1973 và cuốicùngdẫn đếnđợt bay củaĐàiThiênvăn" Einstein" được phóng
thành công năm 1978. Giacconi có trách nhiệm cả về phương diện khoa học cũng
như quản lý cho toàn bộ các chương trìnhnói trên.
Vào cuối những năm 1960, Giacconi đảm đương thêm trách nhiệm đối với
các bộ phận sản phẩm thương mại và đào tạo huấn luyện của Công ty ASE. Năm
1969 ônglà Phó Chủ tịch điều hànhcủa ASE.
Năm 1973, Giacconi tham gia giảng dạy tại Đại học Harvard và trở thành
Giám đốc cộng táccủa Bộ phậnVật lýthiênvăn năng lượng caocủa TrungtâmVật
lýthiênvănHarvard-Smithsonian.Trong nhữnghoạtđộngquantrọngnhấtcủa bộ
phận này dưới sự lãnh đạo của Giacconi bao gồm việc thiết lập phương hướng
khoa học đối với chương trình của Đài Thiên văn Einstein, chế tạo phần cứng và
phần mềm để thu thập và xử lý dữ liệu của Đài Thiên văn này, thiết lập và tiến
hành Chương trình Quansát viên Khách ( GuestObserverProgram).
Năm 1981, Giacconi được chỉ định làm Giám đốc của Viện Khoa học Kính
Thiên văn Không gian của Đại học John Hopkins ở Baltimore ( Maryland). Ông còn
là giáo sư thiên văn tại Khoa Vật lý và Thiên văn của Đại học John Hpokins. Viện
Khoa học Kính Thiên văn Không gian chịu sự quản lýcủaLiênhiệp các trường Đại
học phục vụ cho nghiên cứu thiên văn của NASA và là trung tâm nghiên cứu Kính
Thiênvăn Không gian Hubble HST( Hubble Space Telescope).
Tiến sĩ Giacconi được chỉ định làm Tổng Giám đốc của Đài Thiên văn Nam
Âu ESO ( European Southern Observatory) - một tổ chức liên chính phủ của tám
quốc gia châu Âu vào tháng 12 năm 1992. ESO điều hành mộtsố các thiết bị quan
trắc ở Chile thay mặt chocộng đồngthiên vănchâu Âu vàhiện nay đang tiến hành
xây dựng các hệ thống kính thiên văn lớn nhất và hiện đại nhất trên thế giới. Một
trong những kính thiên văn nổi tiếng ở đây là Kính Thiên văn rất lớn VLT ( Very
Large Telescope). Nó bao gồm bốn kính thiên văn 8 mét và một số kính thiên văn
phụ.
Giacconi là tác giả của các cuốn sách về thiên văn tia X và đã công bố trên
180 bài báo về các chủ đề của vật lý thiên văn. Năm 1987 ông được trao Giải

thưởng Wolf Vật lý do những đóng góp tiên phong trong lĩnh vực vật lý thiên văn
tiaX.Năm1991, ônglàgiáosư vật lýtại KhoaVậtlý củaĐạihọcMilan vàở đó ông
giảngbài về thiên văn tia X.
Giacconi làm TổngGiám đốc của ESOcho đến30tháng6năm1999. Từ ngày
1 tháng 7 năm 1999 ông là Chủ tịch Công ty liên hợp Các trường Đại học Liên kết
AUI (Associated Universities, Inc.)cótrụ sở tại Washington DC.AUIđiềuhành Đài
Thiên văn Vô tuyến Quốc gia NRAO ( National Radio Astrônmy Observatory) theo
một thoả thuận hợp tác với Liên đoàn Khoa học Quốc gia NSF ( National Sciênc
Foundation). Ông tiếp tục những cố gắng của mình khi còn làm việc ở ESO nhằm
xây dựng vàtriểnkhai hoạtđộng thiết bị ALMA( Atacama Large MillimeterArray)
ở phía Bắc Chile. Dự án ALMA đang được thực hiện thông qua sự hợp tác quốc tế
giữaBắcMỹ ( Mỹ vàCanada)và mộtcôngxoocxiom châu Âuvớikhả năng thamgia
của Nhật Bản trong tương lai. Trong lúc làm Chủ tịch AUI, Giacconi là giáo sư
nghiên cứu của Đại học John Hopkins. Ông còn tham gia vào một số hội đồng cao
cấp, các cơ quan tư vấn và các hội thảo liên quan đến chính sách khoa họccủa Mỹ.
Riccardo Giacconi đã nhận được nhiều phần thưởng cao quí như Huy
chương Elliot Cresson năm 1980 của Viện Franklin, Huy chương Bruce năm 1981,
Giải thưởng Dannie Heineman về Vật lýthiên vănnăm 1981củaViệnVật lý Mỹ và
Hội Thiên văn Mỹ, Huy chương vàng năm 1982 của Hội Thiên văn Hoàng gia. Giải
thưởng Wolf năm 1987 của Liên đoàn Wolf, Giải thưởng Marcel Grossmann năm
2000 của Trung tâm Quốc tế về Vật lý thiên văn tương đối tính và Giải thưởng
NobelVật lý năm 2002.
Các tia X do Wilhelm Rontgen phát minh năm 1895 nhanh chóng được sử
dụng rộng rãi trongvật lý vàkỹ thuậttrên khắpthế giới.Cácnhàthiên vănnghiên
cứu loại bức xạ này sau đó khoảng nửa thế kỷ do bức xạ tia X mặc dù dễ dàng
xuyên qua mô con người vàcác vật rắn khác nhưng hầu như hoàn toàn bị hấp thụ
bởi không khí trong lớp khí quyển dày của Trái Đất. Đếnkhoảng những năm 1940
khikỹ thuậttên lửaphát triển,các nhàthiênvănmớicó thể đưa cácthiết bị lênđủ
cao trong khí quyển để đo đạc bức xạ tia X.
Bứcxạ tiaXđầutiên ở bên ngoàiTráiĐấtđượcghilại vào năm 1949 bởi các

thiết bị đặt trên một tên lửa và do Herbert Friedman và các cộng sự thực hiện.
Friedman chỉ ra rằng bức xạ này xuất phát từ các vùng trên bề mặt của Mặt Trời
với các đốm đen và bùng nổ và từ các quầng xung quanh cónhiệt độ một vài triệu
độ C. Nhưng loạibức xạ nàyrất khóghilại nếuMặtTrờiở quáxa như cácngôisao
khác trong dải Ngân hà.
Năm 1959 Riccardo Giacconi khi đó 28 tuổi đã bắt đầu xây dựng một
chương trình nghiên cứu không gian cho một công ty. Giacconi đã chỉ ra các
nguyên tắc để chế tạo một kính thiên văn tia X. Kính này thu thập bức xạ với các
gương congcódạngnón màtrênnóbứcxạ rơivàotheohướng nghiêng vàbị phản
xạ hoàn toàn. Hiện tượng xảy ra giống như khi một phong cảnh được phản chiếu
trong không khíở trên một con đường rải nhựa trong một ngày hè nóng bức.
Nhóm của Giacconi đã tiến hành các thực nghiệm trên tên lửa để cố gắng
chứng minh sự tồntại của bứcxạ tiaX từ vũ trụ. trướchết nhằmkiểmtra xem Mặt
Trăng có thể phát ra bức xạ tia X hay không khi chịu ảnh hưởng của Mặt Trời.
Trong một thực nghiệm, một tên lửa bay ở độ cao lớn trong sáu phút. Không có
bức xạ nào từ Mặt Trăng có thể ghi lại được nhưng một nguồn mạnh một cách
đáng ngạcnhiênở một khoảng cáchlớnhơn đã đượcghi lạikhi tên lửaquay và và
cácbộ dòcủa nó quétlênbầutrời.Hơnnữa,Giacconi đã pháthiệnthấymộtphông
của bức xạ tia X phân bố đều ngang qua bầu trời. Thiết bị đo đạc tia X nằm trong
phần đầu của tên lửaAerobee đã được Giacconi và nhóm của ông phóng lên tháng
6 năm 1962 và thiết bị này lần đầu tiên dò tìm thấy một nguồn bức xạ tia X nằm
bên ngoài hệ Mặt Trời. Nódài khoảng mộtmét và chứabaống đếm Geiger với các
cửa sổ có thể thay đổi bề dày nhằmxác định nănglượng của bức xạ.
Những phát hiện không mong đợi này đã thúc đẩy sự phát triển của thiên
vănhọctiaX. Phươngphápnhằmxácđịnhhướngcủa bức xạ đã được cảitiếnvà có
thể nhận diện các nguồn với các quan sát đo đạc trong ánh sáng thông thường.
Nguồn phát hiện thấy trong thực nghiệm thành công lần đầu tiên là một ngôi sao
tử ngoạixa trongchòm saoScorpiogọilà Scorpiuss X-1 ( Xnghĩa là tiaX,1nghĩalà
lần đầu tiên). Các nguồn quan trọng khác là các ngôi sao trong chòm sao Swan
mang tên là Cygnus X-1, X-2 và X-3. Hầu hết các nguồn mới phát hiện là các ngôi

saođôitrongđó một ngôi sao baytheomột quĩ đạohẹp xung quanh một thiên thể
khác rấtchặtlàsaoneutron hoặccóthể là một lỗ đen. Một vụ nổ sao mớirựcsáng
( supernova) có thể tạo ra một sao neutron hoặc một lỗ đen. Một sao neutron đặc
hơn 1 000 tỷ lần so với một sao thông thường và gồm các neutron xếp chặt. Sao
neutron có đường kính 10 - 15 km và khối lượng bằng khoảng một vài lần khối
lượng của Mặt Trời.Các dòng khíở phíangoài ngôi sao suy giảm về phía thiên thể
chặt vàtăngtốctrongtrường hấp dẫnmạnhcủanóchođến tốcđộ rấtcao.Khicác
nguyêntử khívachạmvới nhauvàgiảmtốcở bề mặtcủangôi sao neutron,bức xạ
tia X mạnh được giải phóng do từ trường của nó. Tuy nhiên, khó thực hiện được
các nghiên cứu nàydo thời gian quan sát khả dĩ từ các khí cầu và tên lửa quá ngắn.
Để kéo dài thời gian quan sát, Giacconi thiết kế một vệ tinh để quan sát đo
đạc bức xạ tia X trên bầu trời. Vệ tinh này được phóng lên năm 1970 từ Kenya và
mang tên là UHURU. Thực nghiệm này nhạy hơn mười lần so với các thực nghiệm
trêntênlửavàmỗituầnvệ tinhở trênquỹ đạonóchonhiềukết quả hơntấtcả các
thực nghiệm trước đó trong cùngthời gian.
Tuy nhiên,lúcđó chưacókính thiênvăntiaX nào đưavàotrongkhông gian
cho hình ảnh rõ nét. Kính thiên văn tia X với chất lượng hình ảnh tốt do Giacconi
chế tạovàđưa vàosử dụngnăm1978. NómangtênlàĐàiThiênvăntia XEinstein
và có khả năngcungcấp nhữnghình ảnh tương đốinétcủa vũ trụ ở cácbướcsóng
tia X. Độ nhạy của nó đã được cải tiến và nó có thể phát hiện được các thiên thể
yếu hơn mộttriệu lầnso vớiScorpius X-1. Kính thiênvănnày đã tạo ra một số lớn
các phát minh. Nhiều ngôi sao đôi tia X đã đượcnghiên cứu một cách chi tiết, nhất
làmột số cácthiên thể đượccholàchứacác lỗ đen.Cácngôisaothông thườnghơn
lần đầu tiêncũng có thể được xem xét bằng bức xạ tia X. Những tàn dư của những
sao mới rực sáng đã được phân tích, các ngôi sao tia X trong các thiên hà ở ngoài
dải Ngân hà đã bị phát hiện và những sự bùng nổ của bức xạ tia X từ các thiên hà
phóngxạ xa có thể đượckiểm tramột cáchchặtchéhơn.Bức xạ tiaXtừ chất khíở
giữa cácthiênhà trong cácnhómthiênhà giúpchocác nhàkhoa họcrút racáckết
luận về hàmlượng chất tối của vũ trụ.
Năm 1976 Giacconi đã xây dựng Đài Thiên văn tia X lớn hơn và nó được

phóng lên năm 1999. Nó mang tên là Chandra để ghi nhớ tên tuổi của nhà vật lý
thiên văn đã đoạt Giải thưởng Nobel Vật lý Subrahmanyan Chandrasekhar.
Chandrađã cungcấpnhữngbức ảnhchitiếtmộtcáchkhácthường về cácthiên thể
nhờ bức xạ tia X giống như các bức ảnh chụp từ kinh thiên văn không gia Hubble
hoặc cáckính thiên vănmới trênTrái Đất sử dụng ánh sáng nhìn thấy.
Nhờ thiên văn học tiaX vànhữngngười khaiphára nó. đặc biệtlàGiacconi,
bức tranh vũ trụ của chúng ta đã thay đổi một cách cơ bản. Năm mươi năm trước
đây, quan điểm của chúng ta về vũ trụ là một bức tranh của các ngôi sao và các
chòm sao nằm ở trạng thái cân bằng mà ở đó bất kỳ thay đổi nào xảy ra rất chậm
và từ từ. Hiện nay chúng ta biết rằng vũ trụ cũng là nơi xảy ra những thay đổi cực
nhanh mà trong đó những lượng năng lượng khổng lồ được giải phóng trong các
quá trình tồn tại dưới một giây có liên quan tới các thiên thể không lớnhơn nhiều
so vớiTrái Đấtnhưng cực chặt.Nhữngnghiêncứu về các quá trìnhtrongcácthiên
thể nàyvàở cácphầntrung tâm của các lõithiênhàphóngxạ chủ yếudựavàocác
số liệu rút ra từ thiên văn học tia X. Một tập hợp mới tuyệt vời về các thiên thể
quan trọng và kỳ lạ đã được phát hiện và nghiên cứu. Bây giờ vũ trụ dường như
đặc biệt hơn nhiều so với vũ trụ mà chúng ta tin tưởng 50 năm trước đây và điều
đó nhờ vào thiên văn học tia X.
c