Phát hiện mới về nguồn gốc của vàng trong vũ trụ
(CLO) Tín hiệu bí ẩn từ vụ nổ sao cách đây 20 năm có thể hé lộ nguồn gốc của vàng trong vũ trụ, không phải từ va chạm sao neutron như người ta từng nghĩ, mà là từ những "cơn động đất" trên sao từ.
Trong hàng chục năm, giới khoa học đã truy tìm bí ẩn: các nguyên tố nặng hơn sắt, đặc biệt là vàng, được hình thành như thế nào và từ đâu trong vũ trụ.
Trước đây, giả thuyết phổ biến nhất cho rằng chúng đến từ sự va chạm giữa các sao neutron, hiện tượng hiếm gặp nhưng vô cùng mãnh liệt, từng được quan sát năm 2017 và để lại dấu vết là sóng hấp dẫn và một vụ nổ kilonova phát sáng.
Tuy nhiên, một nghiên cứu mới do Đại học Columbia dẫn đầu công bố trên The Astrophysical Journal Letters, cho thấy các sao từ (magnetar) cũng có thể tham gia vào quá trình tạo ra các nguyên tố nặng từ hàng tỷ năm trước.
Anirudh Patel, tác giả chính và nghiên cứu sinh tiến sĩ vật lý tại Đại học Columbia, gọi đây là một "câu đố lớn chưa có lời giải về nguồn gốc vật chất phức tạp trong vũ trụ".
.png)
Sao từ là tàn dư siêu đậm đặc từ lõi các ngôi sao nổ tung, có thể nặng đến hàng tỷ tấn chỉ trong một thìa vật chất. Chúng có thể phát ra những đợt bức xạ cực mạnh do các "động đất sao", hiện tượng tương tự động đất trên Trái đất, nhưng xảy ra bên trong lớp vỏ sao neutron. Các đợt chấn động mạnh đôi khi phóng ra vật chất với tốc độ cao, gây ra bùng phát tia X, thậm chí là tia gamma.
Nhóm nghiên cứu đã xem lại dữ liệu từ một vụ bùng phát sao từ lớn xảy ra tháng 12/2004, được ghi nhận bởi sứ mệnh INTEGRAL của NASA và Cơ quan Vũ trụ châu Âu. Vào thời điểm đó, các nhà thiên văn không thể giải thích đầy đủ tín hiệu thu được.
Nhưng khi nhóm của Patel và đồng nghiệp, trong đó có Eric Burns (Đại học bang Louisiana), xây dựng mô hình mới về việc các sao từ có thể tạo ra các nguyên tố nặng, họ nhận thấy dữ liệu năm 2004 khớp đáng kể với dự đoán từ mô hình của mình.
"Chúng tôi không ngờ tín hiệu đã có sẵn trong dữ liệu cũ suốt 20 năm. Đó là một bất ngờ tuyệt vời", Patel nói. Nhóm cũng xác định rằng những điều kiện vật lý trong vụ phun trào khối lượng từ sao từ có thể phù hợp để tạo ra các nguyên tố nặng như vàng hoặc bạch kim.
Tuy nhiên, một số chuyên gia tỏ ra thận trọng. Tiến sĩ Eleonora Troja, nhà vật lý thiên văn tại Đại học Rome, cho rằng bằng chứng hiện tại chưa đủ mạnh như vụ va chạm sao neutron năm 2017. Theo bà, các sao từ là "rất lộn xộn" và có thể tạo ra các kim loại nhẹ hơn như zirconium hoặc bạc thay vì vàng.
Vì thế, nghiên cứu không khẳng định chắc chắn đã tìm ra một "nguồn vàng mới", mà chỉ mở ra khả năng về một con đường sản sinh vàng khác trong lịch sử tiến hóa của vũ trụ.
Dù còn nhiều tranh luận, nhóm tác giả ước tính sao từ có thể chịu trách nhiệm cho khoảng 10% lượng nguyên tố nặng hơn sắt trong dải Ngân hà.
Trong tương lai, kính viễn vọng COSI (Compton Spectrometer and Imager) của NASA, dự kiến phóng vào năm 2027, sẽ giúp xác thực giả thuyết này. Với khả năng phát hiện tia gamma và nguyên tố hình thành trong sao từ, sứ mệnh có thể làm sáng tỏ thêm một trong những câu hỏi kỳ bí nhất của vũ trụ: vàng đến từ đâu?