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

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.

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