Nguồn gốc của 50% canxi trong vũ trụ
Một nửa số canxi trong vũ trụ, tính cả trong răng và xương của chúng ta, được tạo nên từ “hơi thở cuối cùng” của những ngôi sao sắp chết.
Loại nổ sao được gọi là “siêu tân tinh giàu canxi” này đặc biệt hiếm và khó nắm bắt. Hơn một năm qua, các nhà thiên văn học đã mất rất nhiều công sức để tìm kiếm và nghiên cứu, nhằm giải mã bản chất và cơ chế tạo thành canxi của chúng.
Trong một nghiên cứu mới do Đại học Northwestern của Mỹ dẫn đầu, các nhà khoa học đã lần đầu tiên kiểm tra các siêu tân tinh giàu canxi bằng ảnh chụp tia X, cung cấp cái nhìn chưa từng thấy về các ngôi sao đang chết.
Mô phỏng một vụ nổ siêu tân tinh giàu canxi. Đồ họa: Aaron M. Geller.
Khám phá mới tiết lộ bản chất của siêu tân tinh giàu canxi là những ngôi sao nhỏ tỏa khí ra xung quanh trong giai đoạn cuối cùng của vòng đời. Khi phát nổ, vật chất của ngôi sao va chạm với lớp khí lỏng lẻo ở phía ngoài và phát ra tia X sáng chói. Sự kiện khiến nhiệt độ và áp suất tăng vọt, dẫn đến các phản ứng hóa học tạo thành canxi.
Mặc dù hiếm, những vụ nổ như vậy đóng góp tới 50% canxi trong vũ trụ. Trong khi các ngôi sao điển hình chỉ tạo ra một lượng nhỏ canxi thông qua quá trình đốt cháy helium trong suốt vòng đời, siêu tân tinh giàu canxi giải phóng một lượng lớn nguyên tố này chỉ trong vài giây.
Video đang HOT
Bằng cách quan sát tia X phát ra từ ngôi sao trong tháng cuối cùng của vòng đời, các nhà khoa học đã nhìn vào một nơi chưa bao giờ được khám phá trước đó, mở ra con đường nghiên cứu mới về sự kiện bí ẩn này.
“Trước đây, chúng tôi đã có những suy đoán về những gì có thể hoặc không thể xảy ra ở các siêu tân tinh giàu canxi. Bây giờ, chúng tôi có thể tự tin loại trừ một số khả năng”, Raffaella Margutti, trợ lý giáo sư vật lý và thiên văn học tại Đại học Northwestern, tác giả chính của nghiên cứu cho biết.
Sự kiện siêu tân tinh giàu canxi lần đầu tiên được quan sát thấy vào ngày 28/4/2019. Nhà thiên văn học nghiệp dư Joel Shepherd đã tình cờ phát hiện vụ nổ – có tên SN2019ehk – trong lúc quan sát thiên hà xoắn ốc Messier 100 cách xa 55 triệu năm ánh sáng bằng kính viễn vọng mới.
Vị trí của SN2019ehk trong thiên hà Messier 100. Ảnh: Kính viễn vọng không gian Hubble.
Ngay sau khi biết đến sự tồn tại của một siêu tân tinh tiềm năng bên trong Messier 100, một dự án hợp tác toàn cầu đã được kích hoạt với sự tham gia của gần 70 nhà thiên văn học cấp cao từ 15 quốc gia.
Dựa trên các quan sát từ hệ thống kính thiên văn hàng đầu thế giới như vệ tinh Swift của NASA, Đài thiên văn WM Keck ở Hawaii và Đài thiên văn Lick ở California, Mỹ, các nhà khoa học nhấn mạnh rằng vụ nổ SN2019ehk là sự kiện vật lý thiên văn đơn lẻ giải phóng nhiều canxi nhất từng được biết đến.
Chi tiết nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Astrophysical Journal hôm 5/8.
Công bố bản đồ 3D về vũ trụ lớn nhất từ trước đến nay
Các nhà khoa học ngày 20/7 đã công bố bản đồ 3D vũ trụ lớn nhất từ trước đến nay sau khi phân tích hơn 4 triệu thiên hà và chuẩn tinh siêu sáng.
Nỗ lực của hàng trăm nhà khoa học tại khoảng 30 viện nghiên cứu trên khắp thế giới đã xây dựng nên một câu chuyện hoàn chỉnh về sự giãn nở của vũ trụ, Will Percival, chuyên gia tại Đại học Waterloo ở Ontario (Canada) cho biết.
Mục tiêu của các nhà khoa học là tạo ra bản đồ 3D hoàn chỉnh nhất xuyên suốt vòng đời vũ trụ. Ảnh: AFP/EPFL
Theo ông Percival, dự án được khởi động từ hơn 2 thập kỷ trước và các nhà nghiên cứu đã ghi lại sự giãn nở của vũ trụ một cách chính xác nhất trong phạm vi rộng nhất từ trước đến nay.
Bản đồ dựa trên kết quả mới nhất của chương trình Khảo sát mở rộng về quang phổ dao động Baryon (eBOSS) thuộc dự án Trạm quan sát bầu trời kỹ thuật số Sloan (SDSS) đặt tại bang New Mexico (Mỹ), với dữ liệu thu thập từ kính viễn vọng trong hơn 6 năm.
Chuyên gia Kyle Dawson tại Đại học Utah, người đã công bố bản đồ vào ngày 20/7 cho biết, các nhà nghiên cứu đã giúp lấp đầy một "khoảng trống rắc rối" về lịch sử giãn nở của vũ trụ nằm trong khoảng giữa dài 11 tỷ năm.
"Trong 5 năm quan sát liên tục, chúng tôi cố gắng để lấp đầy khoảng trống đó và chúng tôi đang sử dụng thông tin để cung cấp một số tiến bộ đáng kể trong lĩnh vực thiên văn học trong nhiều thập kỷ qua", chuyên gia Dawson nói.
Theo nhà vật lý vũ trụ Jean-Paul Kneib tại Viện Công nghệ Liên bang Thụy Sĩ (EPFL), mục tiêu của các nhà khoa học là tạo ra bản đồ 3D hoàn chỉnh nhất xuyên suốt vòng đời vũ trụ.
Ông Jean-Paul Kneib nói rằng đây là lần đầu tiên các nhà nghiên cứu vẽ lại các thiên thể biểu thị sự phân bố vật chất trong vũ trụ xa xôi. Bản đồ cho thấy các sợi vật chất và khoảng trống xác định chính xác hơn cấu trúc của vũ trụ kể từ thuở sơ khai, khi chỉ mới 380.000 năm tuổi.
Đối với phần bản đồ liên quan đến vũ trụ khoảng 6 tỷ năm trước, các nhà nghiên cứu đã quan sát những thiên hà lâu đời và có màu đỏ nhất. Đối với những giai đoạn xa hơn, họ lại tập trung vào các thiên hà trẻ nhất có màu xanh.
Bản đồ 3D cho thấy quá trình giãn nở của vũ trụ đã bắt đầu tăng tốc vào một thời điểm nào đó trong lịch sử và quá trình đó vẫn chưa dừng lại.
Các nhà nghiên cứu cho rằng, điều này là do sự hiện diện của năng lượng tối, một yếu tố vô hình phù hợp với thuyết tương đối của nhà vật lý Albert Einstein, tuy nhiên nguồn gốc của nó chưa được giới khoa học lý giải.
Theo các nhà vật lý thiên văn học, vũ trụ đang giãn nở trong nhiều năm qua, tuy nhiên không thể đo được tốc độ giãn nở một cách chính xác./.
Bắt được tín hiệu radio từ 4 vật thể vũ trụ lạ giống đĩa bay ánh sáng Bốn vật thể lạ được tạm đặt tên là vòng tròn vô tuyến kỳ lạ, có thể thuộc một lớp vật thể thiên văn chưa từng được biết đến, đã được phát hiện bởi kính viễn vọng ASKAP của Úc. Nhóm thiên văn học quốc tế dẫn đầu bởi Đại học Western Sydney (Úc) đã trình làng những hình ảnh đầu tiên về...