Buzz
Nhà nghiên cứu Anirudh Patel thuộc Đại học Columbia cho rằng đây là "một câu đố lớn mà đến giờ vẫn chưa có lời giải cuối cùng".
Một nghiên cứu mới tiết lộ rằng chính dữ liệu từ đầu những năm 2000 của NASA và Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA) có thể cất giữ chìa khóa giải mã một trong những bí ẩn lớn nhất của vật lý thiên văn: nguồn gốc của vàng và các nguyên tố nặng trong vũ trụ.
Chúng ta hiểu rõ về sự hình thành của các nguyên tố nhẹ như hydro và heli – xuất hiện từ thuở sơ khai của vũ trụ, chỉ vài trăm nghìn năm sau Big Bang. Những nguyên tố từ heli đến sắt được sinh ra trong lõi các ngôi sao qua quá trình nhiệt hạch. Nhưng khi bước sang các nguyên tố nặng hơn như vàng, uranium, mọi thứ trở nên khó hiểu hơn. Như nhà nghiên cứu Anirudh Patel từ Đại học Columbia nhận định, đây là "một câu đố lớn mà đến giờ vẫn chưa có lời giải cuối cùng".
Giới khoa học gọi quá trình tạo ra các nguyên tố nặng là bắt neutron nhanh (r-process), nơi các hạt nhân hấp thụ nhiều neutron trong thời gian cực ngắn, hình thành các nguyên tố cực kỳ nặng. Điều còn bỏ ngỏ là: nơi nào trong vũ trụ đủ khắc nghiệt để quá trình đó xảy ra?
Một loạt giả thuyết được đưa ra: từ va chạm sao neutron, vụ nổ siêu tân tinh, đến các dòng vật chất từ đĩa accretion quanh lỗ đen. Nhưng mỗi giả thuyết đều có lỗ hổng. Ví dụ, va chạm sao neutron có thể xảy ra quá muộn trong dòng lịch sử vũ trụ để lý giải sự xuất hiện sớm của vàng và các nguyên tố nặng.
Nhóm nghiên cứu đã lục lại kho dữ liệu từ kính thiên văn gamma INTEGRAL của ESA và các đài quan sát của NASA. Bất ngờ, họ phát hiện một tín hiệu mờ nhưng đáng chú ý phát ra từ một vụ nổ dữ dội vào tháng 12/2004. Nguồn gốc là từ một magnetar – sao neutron đặc biệt có từ trường mạnh gấp hàng triệu lần Trái Đất.
Khi so sánh giữa mô hình lý thuyết và dữ liệu thực tế, nhóm nghiên cứu phát hiện tín hiệu ấy khớp một cách ngoạn mục với dự đoán về một sự kiện tạo ra và phát tán các nguyên tố nặng vào vũ trụ.
Nếu được xác minh, điều này cho thấy magnetar – chứ không phải va chạm sao neutron – có thể là nguồn gốc của từ 1 đến 10% các nguyên tố nặng trong thiên hà, bao gồm vàng. Đáng chú ý, các vụ nổ từ magnetar có thể xảy ra rất sớm trong lịch sử vũ trụ, lý giải sự hiện diện sớm của vàng mà ta quan sát được.
"Đây là nguồn r-process thứ hai được xác nhận sau va chạm sao neutron. Phát hiện này có thể làm thay đổi hoàn toàn cách chúng ta hiểu về sự tiến hóa hóa học của thiên hà," nhóm nghiên cứu viết trong bài báo đăng trên The Astrophysical Journal Letters.
Dù đây là bước tiến đầy triển vọng, giới khoa học vẫn nhấn mạnh sự cần thiết của dữ liệu bổ sung để kiểm chứng mô hình. May mắn thay, nhiệm vụ COSI (Compton Spectrometer and Imager) của NASA – dự kiến phóng vào năm 2027 – sẽ giúp thu thập thêm tín hiệu gamma từ các vụ nổ tương tự để kiểm tra giả thuyết.
"Thật kỳ diệu khi nghĩ rằng một phần vàng trong điện thoại hay laptop của tôi có thể bắt nguồn từ vụ nổ dữ dội của một ngôi sao cách đây hàng tỷ năm," Patel chia sẻ.
