Xuất hiện thứ chưa từng thấy trên Trái Đất, đảo lộn lịch sử vũ trụ

Anh Thư05:02 17/12/2023

42 vật thể cổ đại đã tiết lộ sự ra đời của các nguyên tố nặng hơn bất kỳ thứ gì từng được tạo ra trên Trái Đất và ngược lại với lý thuyết tiến hóa hóa học của vũ trụ.

Theo Live Science, 42 vật thể kỳ lạ đó là những ngôi sao cổ đại nằm trong thiên hà chứa Trái Đất Milky Way (Ngân Hà).

Chúng để lộ những dấu hiệu đầu tiên về sự phân hạch hạt nhân trong vũ trụ, gợi ý về sự tồn tại rất lâu đời của các nguyên tố nặng hơn nhiều so với những gì từng được tìm thấy trong thế giới tự nhiên của địa cầu.

Đó là một điều hoàn toàn vô lý so với lý thuyết cơ bản về sự tiến hóa hóa học của vũ trụ.

Thành phần hóa học phong phủ của Trái Đất được cho là có nguồn gốc từ các siêu tân tinh cổ đại – Ảnh: NASA

Theo các lý thuyết được chấp nhận rộng rãi, vũ trụ sau Big Bang vô cùng nghèo nàn về mặt hóa học, đơn điệu các nguyên tố nhẹ nhất như hydro và heli. Tuy nhiên, các ngôi sao là thứ chứa một “lò rèn” các nguyên tố nặng bên trong hạt nhân.

Khi các ngôi sao chết đi và phát nổ, chúng giải phóng các nguyên tố nặng hơn vừa được rèn ra xung quanh.

Video đang HOT

Các nguyên tố này tiếp tục tạo nên các thế hệ sao tiếp theo. Các “lò phản ứng” trong mỗi ngôi sao tiếp tục tạo ra các nguyên tố nặng hơn nữa.

Quá trình này lặp đi lặp lại qua nhiều thế hệ sao. Sau 13,8 tỉ năm, vũ trụ ngày nay vô cùng phong phú về mặt hóa học.

Thế nhưng 42 ngôi sao rất già nói trên tiết lộ quá trình phân hạch hạt nhân bất ngờ. Đó là khi một nguyên tử bị tách ra, giải phóng một nguồn năng lượng khổng lồ, góp phần tạo ra các nguyên tố cực nặng.

“Điều này sẽ tạo ra mọi thứ trong bảng tuần hoàn chỉ trong một giây” – đồng tác giả Matthew Mumpower từ Phòng thí nghiệm quốc gia Los Alamos (Mỹ) cho biết.

Không những thế, quá trình này còn giúp tạo ra các nguyên tố có khối lượng nguyên tử lớn hơn 260, nặng hơn mọi thứ trên bản tuần hoàn, trước khi phá vỡ chũng.

Trước đó các mô phỏng về quá trình tiến hóa sao đã gợi ý về khả năng phân hạch kỳ lạ này, nhưng nghiên cứu mới đánh dấu bằng chứng trực quan đầu tiên về quá trình này, theo tác giả chính Ian Roederer từ Đại học Bang North Carolina (Mỹ).

Nghiên cứu vừa được công bố trên tạp chí Science này còn chỉ ra các ngôi sao cổ đại này hầu hết có khối lượng tương đương Mặt Trời và hình thành trong 5 tỉ năm đầu tiên của vũ trụ, tức cái trẻ nhất cũng đã gần 9 tỉ năm tuổi.

Chúng cũng biểu hiện sự phong phú cao của các nguyên tố nhẹ hơn như rhodium, bạc và palladium…

Nhưng dù thế nào đi nữa, tất cả các nguyên tố được tìm thấy đều đáng kinh ngạc, quá nặng hơn những gì mà lý thuyết tiến hóa hóa học cơ bản của vũ trụ có thể đem đến.

Điều này cũng cho thấy vũ trụ của chúng ta có thể đã được làm giàu hóa học và tiến hóa theo những con đường phức tạp hơn, độc đáo hơn và thú vị hơn những gì đã biết.

Anh Thư

'Quái vật' 13 tỉ tuổi ẩn nấp rất gần Trái Đất, lộ mặt bất ngờ

Dữ liệu từ vệ tinh Gaia đã gây sốc khi tiết lộ loại quái vật mà nhân loại cố đi tìm bằng các siêu kính viễn vọng lại ngập tràn ở nơi mà chúng ta có thể dễ dàng nhìn thấy trên bầu trời đêm.

Ngay trong "trái tim" của thiên hà chứa Trái Đất Milky Way (Ngân Hà), 1.300 ngôi sao ra đời từ buổi bình minh vũ trụ vừa lộ mặt trong dữ liệu vệ tinh Gaia của Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA).

Có những ngôi sao trong số đó thậm chí xuất hiện vào thời điểm chưa đến 1 tỉ năm sau vụ nổ Big Bang, tức hiện đã gần 13 tỉ năm tuổi.

Trung tâm Ngân Hà - chính là "dải Ngân Hà" mà chúng ta thường thấy trên bầu trời - trong góc nhìn từ Trái Đất, với lỗ đen quái vật được đánh dấu ở giữa - Ảnh: SCITECH DAILY

Phát hiện gây sốc này đến từ cuộc nghiên cứu dẫn đầu bởi nhà thiên văn học Anke Arentsen từ Đại học Cambridge (Anh), vừa được trình bày tại Hội nghị thiên văn học quốc gia Anh. Họ đã dựa vào tính nghèo kim loại của các ngôi sao sơ khai, theo Science Alert.

Như nhiều nghiên cứu đã chứng minh, vũ trụ sơ khai rất đơn điệu về mặt hóa học, hầu như chỉ toàn hydro và heli. Tuy nhiên, chính các ngôi sao cấu thành từ các nguyên tố đơn giản này đã tạo nên các nguyên tố nặng hơn nhờ phản ứng tổng hợp hạt nhân.

Cuối đời, chúng chết đi và bổ sung cho vũ trụ những nguyên tố mới nặng hơn. Qua hàng tỉ năm, hàng tỉ thế hệ sao đã khiến vũ trụ phong phú về mặt hóa học như ngày nay.

Các nhà nghiên cứu đã soi thẳng vào trung tâm của Ngân Hà và tìm ra được 8.000 ứng cử viên sao nghèo kim loại, sau đó sàng lọc còn 1.300 ngôi sao được xác định là tàn tích của "buổi bình minh vũ trụ".

Khám phá này hứa hẹn mở ra những chân trời mới cho các nghiên cứu nhằm tìm hiểu vũ trụ đã bắt đầu như thế nào.

Việc phát hiện các vật thể cổ đại ở gần như thế là một kho báu vô song, bởi ngoài chúng ra thì các nhà khoa học hầu như chỉ trông đợi việc tìm hiểu quá khứ thông qua các siêu kính viễn vọng chụp các vật thể cách chúng ta hàng tỉ năm ánh sáng.

Nguyên tắc cơ bản của hình ảnh là chúng ta thấy chúng vào thời điểm mà ánh sáng bắt đầu di chuyển từ chúng đến mắt chúng ta, do đó hình ảnh từ nơi cách hàng tỉ năm ánh sáng cũng là hình ảnh của hàng tỉ năm trước, với sai số nhỏ do tác động từ các vật thể trên đường đi. Vì vậy, nghiên cứu về vũ trụ xa xôi cũng là nghiên cứu về vũ trụ quá khứ.

Với các ngôi sao cổ đại vừa phát hiện, chúng rất có thể sinh ra trong một thiên hà cổ đại nào đó trước hàng loạt vụ sáp nhập kinh hoàng tạo nên Ngân Hà khổng lồ ngày nay. Các nhà khoa học đang lập bản đồ quỹ đạo của chúng để tìm hiểu thêm về điều này.

Vượt thời gian 13,3 tỉ năm, 'hồn ma' vũ trụ nhân 3 trước người Trái Đất Kính viễn vọng không gian tối tân nhất thế giới James Webb đã phát hiện thêm một hồn ma cổ xưa của vũ trụ mang tên RX J2129-z95, đến từ thế giới chỉ mới 510 triệu tuổi sau vụ nổ Big Bang. Nó là một hồn ma vượt thời gian theo nghĩa đen, bởi để ánh sáng từ vật thể truyền đi khoảng...