VIDEO: Khoảnh khắc va chạm giữa hai sao neutron tạo ra vàng trong vũ trụ được kính thiên văn ghi lại

(giaidauscholar.com) - Lần đầu tiên trong lịch sử các nhà thiên văn học chứng kiến khoảnh khắc hai ngôi sao neutron thuộc một dải Ngân hà ngay gần chúng ta va chạm và phát nổ.

• Phát hiện mới đột phá về nguồn gốc vật chất trong vũ trụ
• ‘Siêu tàu mẹ’ của người ngoài hành tinh 'do thám' trạm vũ trụ ISS

Kỳ diệu hơn, vụ va chạm đó có thể giúp các nhà khoa học khám phá ra bí mật nguồn gốc của ánh sáng, vàng và lực hấp dẫn.

Laura Cadonati – phó phát ngôn viên Tập đoàn Khoa học LIGO và giáo sư khoa vật lý trường Đại học Kỹ thuật Georgia – tuyên bố: “Giờ chúng ta có thể lắp mảnh ghép còn thiếu hụt vào bức tranh về câu chuyện hình thành vũ trụ của chúng ta”.

Vụ va chạm đã tạo ra một nguồn năng lượng hình thành các làn sóng trong không gian, được biết đến là sóng hấp dẫn, cũng như ánh sáng dưới dạng tia gamma 2 giây. Vụ nổ cũng tạo ra các nguyên tố nặng, cụ thể như vàng, platinum và chì, phát tán vào vũ trụ, để lại hiện tượng "kilonova" - trạng thái vật chất còn sót lại sau vụ va chạm.

Vụ va chạm được ghi nhận lại qua các trạm kính thiên văn vào ngày 17/8, có tên GW170817 và diễn ra cách trái đất 130 triệu năm ánh sáng. Mới đây, các nhà khoa học thuộc 2 dự án LIGO và VIRGO cùng 70 đài quan sát trên thế giới đã tổ chức một cuộc họp báo công bố các bản nghiên cứu khoa học về chi tiết hiện tượng trên.

Trước đó, sóng hấp dẫn lần đầu tiên được phát hiện trực tiếp cách đây 2 năm, đã chứng minh được thuyết tương đối của Albert Einstein, và gần đây, ba nhà khoa học phát hiện ra loại sóng này cũng đã được trao giải Nobel danh giá về vật lý.

Sóng hấp dẫn trong nghiên cứu đó là kết quả từ sự va chạm của hai hố đen, và tín hiệu chỉ xuất hiện một phần nhỏ của giây. Vì hố đen không phát ra ánh sáng, nên những sóng hấp dẫn đó “vô hình” và chúng ta chỉ phát hiện qua âm thanh.

Trong khi đó, vụ va chạm gần đây của hai ngôi sao neutron đã sản sinh ra với cùng một loại sóng, cho phép các phi hành gia nghiên cứu sóng hấp dẫn theo phương thức mới.

Tín hiệu lần này kéo dài 100 giây, cho phép họ tiếp cận với nhiều dữ liệu và sâu hơn. Điều này cũng cho thấy ánh sáng và sóng hấp dẫn di chuyển với cùng một vận tốc.

Sao neutron là gì?

Sao neutron là sao có kích thước nhỏ nhất trong vũ trụ, với đường kính chỉ to bằng diện tích một thành phố như Chicago hay Atlanta. Nó là phần sót lại của siêu tân tinh (một số loại vụ nổ giữa các sao tạo nên vật thể rất sáng), nhưng cực kỳ đặc, có khối lượng lớn hơn khối lượng mặt Trời của chúng ta. Vậy thử tưởng tượng mặt Trời bị bóp chặt trong một thành phố nhỏ. Và rồi hai thành phố đó va chạm mạnh với nhau.

“Hiện tượng đó giải phóng nhiều năng lượng hơn so với nguồn năng lượng mà mặt Trời sản sinh trong suốt cả ‘cuộc đời’, và nó chỉ diễn ra trong hàng chục giây khi hai sao neutron va chạm với nhau”, Tony Piro – học giả chuyên lý thuyết vật lý học thiên thệ tại đài quan sát Carnegie (Mỹ), giải thích.

Làm thế nào mà nguyên tố nặng có mặt trên Trái Đất?

Mọi người thường có xu hướng nghĩ rằng mọi nguyên tố trên Trái Đất đều hình thành tự nhiên. Tuy nhiên điều đó phụ thuộc vào lượng sắt. Bất kỳ nguyên tố nào nặng hơn nó đều không thể hình thành tự nhiên. Tất cả đều là kết quả từ những lần va chạm mạnh giữa các ngôi sao lớn. Những nguyên tố nặng đó bị bắn xa khỏi trung tâm vụ nổ, phân tán vào khí gas trong các dải Ngân hà. Sau đó chúng lại kết hợp với nhau tạo thành sao và hành tinh, trong đó chứa vàng.

Để hình thành sao neutron, trước tiên phải có siêu tân tinh (sao băng) thời kỳ vũ trụ còn non trẻ, mới tồn tại có 2 tỷ năm. 11 tỷ năm sau, những ngôi sao này bắt đầu chạy quanh nhau cho đến khi xảy ra va chạm.

Phát hiện mới đột phá về nguồn gốc vật chất trong vũ trụ

Một nửa số vàng trong vũ trụ đã được tạo ra từ vụ va chạm giữa hai ngôi sao neutron đặc trong ngân hà. Đây là kết luận từ công trình nghiên cứu của các nhà khoa học Mỹ và châu Âu công bố ngày 16/10. Phát hiện mang tính đột phá này đã giúp giới khoa học giải quyết được một số câu hỏi vật lý hóc búa.

Theo Hồng Hạnh/Báo Tin Tức