Các nhà khoa học tận mắt thấy vũ trụ tạo ra vàng

By on 20/10/2017

Các nhà khoa học vừa tận mắt chứng kiến vụ va chạm hai sao nơtron, và thấy được các sóng hấp dẫn cũng như khẳng định được ‘quy trình luyện vàng’ của vũ trụ.

Các nhà khoa học tận mắt thấy vũ trụ tạo ra vàng - Ảnh 1.

Mô phỏng hai sao nơtron va chạm nhau – Ảnh: LATIMES

Trong công bố ngày 16-10, các nhà khoa học cho biết đã chứng kiến được sự kiện đáng nhớ nhất trong lịch sử thiên văn, đó là khi hai sao nơtron va chạm nhau.

Vào tháng 8-2017, các nhà khoa học thấy được hai sao nơtron thuộc thiên hà NGC 4993 trong chòm sao Hydra, ngày càng xoắn vào nhau rồi cuối cùng tạo ra cú va chạm mà giáo sư David H.Reitze thuộc Viện Công nghệ California gọi là ‘màn pháo hoa đáng xem nhất vũ trụ’.

Sao nơtron là phần lõi còn lại của một ngôi sao khổng lồ ‘đã chết’ sau hiện tượng gọi là nổ siêu tân tinh.

Sở dĩ có tên sao nơtron là vì sau vụ nổ, toàn bộ proton và electron trong các phân tử tại ngôi sao bị ghép lại với nhau, tạo thành một khối vật chất chỉ toàn nơtron.

Độ đậm đặc của sao nơtron rất lớn. Ví dụ, hai sao nơ tron vừa đụng nhau, có đường kính chỉ 30km nhưng nặng hơn Mặt trời đến 20%. Ước tính một muỗng canh vật chất tại ngôi sao này nặng tới vài tỉ tấn.

Vụ va chạm của hai sao nơtron mạnh gấp 1.000 lần vụ nổ siêu tân tinh.

Hai sao này cách Trái đất 130 triệu năm ánh sáng – một năm ánh sáng dài khoảng 10 triệu tỉ km. Tức thời điểm hai ngôi sao va chạm nhau là lúc loài khủng long đang ngự trị ở địa cầu.

Vụ va chạm làm tung ra một mớ hỗn độn cực nóng, đậm đặc, không ổn định, màu xanh lam. Một phần trong số này bắt đầu kết thành những nguyên tố nặng hơn sắt như vàng, bạch kim và uranium.

Giáo sư Ryan Foley tại Đại học Santa Cruz California nói với AP: “Chúng ta đều biết rằng sắt sinh ra từ vụ nổ sao, calci trong xương của chúng ta đến từ các ngôi sao và bây giờ chúng ta thấy được vàng được sinh ra từ vụ va chạm hai sao nơtron”.

Dùng kính thiên văn đo cường độ tia UV, các nhà khoa học ước tính vụ va chạm sinh ra một lượng nguyên tố nặng bằng 1.300 lần trái đất, được bắn ra mọi phía và đang tăng tốc di chuyển khắp vũ trụ.

Giáo sư Reitze nói rằng có thể một ngày nào đó, các nguyên tố này sẽ tụ lại thành một hành tinh tương tự như cách hình thành địa cầu và cũng có thể sẽ xuất hiện một hành tinh toàn kim loại quý.

Giáo sư Kate Maguire, thuộc Đại học Belfast, nói với BBC: “Kết quả này đóng góp quan trọng trong việc giải quyết bí ẩn gây tranh cãi từ lâu về nguồn gốc của những kim loại nặng hơn sắt trong bảng tuần hoàn”.

Các nhà khoa học tận mắt thấy vũ trụ tạo ra vàng - Ảnh 3.

Vụ va chạm làm tung ra một mớ hỗn độn cực nóng, đậm đặc, không ổn định, màu xanh lam – Ảnh: SCIENCEALERT

Không chỉ tận mắt chứng kiến cách vũ trụ luyện ra vàng khối, vụ nổ này cũng giúp các nhà khoa học ‘thấy’ được các sóng hấp dẫn và qua đó một lần nữa khẳng định Thuyết tương đối rộng của Albert Einstein.

Trước đây, các nhà khoa học chỉ có thể nghiên cứu không gian bằng việc quan sát các sóng điện từ như sóng phát thanh, tia hồng ngoại, tia X, tia gamma… Những sóng này tạo ra giao thoa di chuyển trong vũ trụ còn sóng hấp dẫn thì không.

Sóng hấp dẫn tạo ra bởi những vụ nổ lớn truyền xung động trong không – thời gian, kéo dài hoặc nén lại mọi thứ nó đi qua, khiến vật chất ‘co giãn’ ở mức bề rộng một nguyên tử.

Trước đây, sóng hấp dẫn chỉ được LIGO phát hiện sau vụ va chạm hai lỗ đen nhưng vì không vật chất nào thoát được ra khỏi lỗ đen, ngay cả các hạt phôton ánh sáng nên khi đó các nhà thiên văn chẳng thấy được điều gì.

Nay, vụ va chạm hai sao nơtron giúp các nhà khoa học thấy, đo và phân tích mọi thứ. Thậm chí Kính viễn vọng không gian Hubble còn chụp lại được khoảnh khắc sau đó.

Không chỉ vậy, vụ va chạm còn giúp giải thích nguồn gốc của thứ nguy hiểm nhất vũ trụ là đợt bùng nổ tia gamma ngắn. Đây là một dòng cô đặc phóng xạ có thể quét sạch sự sống khỏi bất cứ hành tinh nào nó đi qua.

Giáo sư Reitze cho biết các tia gamma ngắn phát ra theo hai hướng vuông góc với phương di chuyển của hai sao nơtron. Rất may, hai dòng tia này đi về hướng cách rất xa trái đất.

Sóng hấp dẫn là điều mà Albert Einstein đã tiên đoán cách đây 101 năm như là kết quả tất nhiên rút ra từ thuyết tương đối rộng. Thuyết tương đối rộng mô tả lực hấp dẫn là sự bóp méo không thời gian dưới tác động của vật chất.

Công trình nghiên cứu sóng hấp dẫn đã giúp ba nhà khoa học Rainer Weiss, Barry C. Barish và Kip S. Thorne thuộc Đài quan sát sóng hấp dẫn giao thoa kế laser (LIGO) đoạt giải Nobel Vật lý 2017.

Các nhà khoa học tận mắt thấy vũ trụ tạo ra vàng - Ảnh 5.

Mô phỏng hai sao nơtron bay ngày càng xoắn vào nhau trước khi va chạm – Ảnh: YOUTUBE

Và bằng cách kết hợp thông tin từ những sóng hấp dẫn với ánh sáng thu được, các nhà khoa học có thể đo được tốc độ giãn nở của vũ trụ. Cho tới nay, các nhà khoa học biết rằng kể từ sau Big Bang, vũ trụ vẫn đang giãn nở.

Vào giữa tháng 8-2017, kính viễn vọng Fermi của NASA là nơi đầu tiên phát hiện ra đợt bùng nổ tia gamma. 1,7 giây sau đó, các kính của LIGO tại Louisiana và Washington phát hiện ra sóng hấp dẫn. Các nhà khoa học toàn thế giới được báo động hướng kính viễn vọng để xem sự kiện đáng nhớ nhất trong lịch sử thiên văn học. Khoảng 4.000 nhà khoa học đã chứng kiến được sự kiện này.

Theo TTO

About Mai Phuong

Tiếp tục tiến về phía trước, giúp đỡ mọi người ở ngoài kia, dù lớn hay nhỏ. Sớm hay muộn vũ trụ sẽ hoàn trả lại cho bạn gấp mười lần như vậy.

You must be logged in to post a comment Login