Vàng đến từ đâu? Vụ nổ vũ trụ có ánh sáng mạnh nhất lịch sử tiết lộ bí ẩn mới
Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra nguyên nhân dẫn đến vụ nổ ánh sáng mạnh nhất từng được ghi nhận trong vũ trụ. Nhưng trong quá trình này, họ gặp phải hai bí ẩn lớn hơn, một trong số đó chính là nguồn gốc của kim loại nặng (ví dụ như vàng).
Các nhà nghiên cứu cho biết, vụ nổ ánh sáng được phát hiện vào năm 2022 là một hằng tinh đang phát nổ ở lõi đã biết của nó. Điều này đặt ra hai vấn đề: bản thân vụ nổ không đủ để phát ra ánh sáng chói lóa như vậy, và nghi vấn mới về nguyên nhân tạo ra kim loại quý như vàng.
Các lý thuyết hiện nay cho rằng những hằng tinh phát nổ như vậy, được gọi là siêu tân tinh, cũng tạo ra các nguyên tố nặng trong vũ trụ, chẳng hạn như vàng và bạch kim. Nhưng nhóm nghiên cứu không hề tìm thấy những nguyên tố này.
Cô Catherine Heymans, nhà thiên văn học người Scotland kiêm giáo sư tại Đại học Edinburgh, là thành viên độc lập của nhóm nghiên cứu. Kênh truyền thông BBC dẫn lời cô Heymans nói: “Trên thực tế, việc vũ trụ không cho chúng ta câu trả lời mà chúng ta mong muốn là điều rất tốt. Bởi vì chúng ta có thể quay lại bảng vẽ và suy nghĩ lại, đồng thời đưa ra những lý thuyết tốt hơn.” (Đọc thêm: NASA công bố video chấn động về khoảnh khắc cuối cùng của một hằng tinh bị lỗ đen nuốt chửng)
Sáng nhất trong lịch sử
Vào tháng 10/2022, kính viễn vọng không gian James Webb (JWST) của Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Hoa Kỳ (NASA) đã phát hiện ra vụ nổ này. Vụ nổ đến từ một thiên hà xa xôi cách chúng ta 2.4 tỷ năm ánh sáng, và phát ra ánh sáng có nhiều tần số khác nhau. Nhưng vụ nổ tia gamma của nó đặc biệt mạnh mẽ, đây là một dạng tia X có lực xuyên thấu mạnh hơn.
Vụ nổ tia gamma kéo dài trong 7 phút. Sức mạnh của nó vượt quá quy mô bình thường, khiến máy dò nhất thời không chịu được. Các kết quả đo sau đó cho thấy vụ nổ này sáng hơn 100 lần so với bất kỳ vụ nổ nào được ghi nhận trước đây. Vì thế, các nhà thiên văn học gọi nó là “B.O.A.T.” (sáng nhất trong lịch sử).
Các vụ nổ tia gamma có liên quan đến vụ nổ siêu tân tinh, nhưng “B.O.A.T.” quá sáng nên không thể giải thích theo cách đó. Theo lý thuyết hiện nay, nếu là siêu tân tinh thì nó phải có khối lượng cực kỳ lớn.
Khi ánh sáng mờ đi, một trong những thiết bị của Webb đã quan trắc thấy rằng một vụ nổ siêu tân tinh xác thực đã xảy ra. Nhưng nó không mạnh như các nhà khoa học mong đợi. Vậy tại sao uy lực của vụ nổ tia gamma lại mạnh đến vậy?
Người ta tính toán rằng vụ nổ mạnh như vậy 10,000 năm mới xảy ra một lần.
Đồng trưởng nhóm nghiên cứu, tiến sĩ Tanmoy Laskar đến từ Đại học Northwestern ở Illinois, Hoa Kỳ, dự định dành nhiều thời gian hơn trên Webb để điều tra các tàn tích siêu tân tinh khác.
Ông nói với BBC rằng: “Không nhất thiết phải có mối liên hệ trực tiếp giữa các vụ nổ tia gamma này và vụ nổ siêu tân tinh. Chúng có thể là hai quá trình độc lập.”
Tiến sĩ Tanmoy Laskar cho biết, sức mạnh của “B.O.A.T.” có thể là do cách vật chất bị bắn ra tạo thành. Điều này thường xảy ra trong thời kỳ siêu tân tinh. Nhưng nếu những tia này bắn ra hẹp, chúng sẽ tạo ra chùm tia tập trung hơn và sáng hơn.
Ông nói: “Trên thực tế, đây là một trong những tia hẹp nhất từng được nhìn thấy từ vụ nổ tia gamma. Điều này cung cấp manh mối giải thích tại sao dư quang lại sáng đến vậy”. (Đọc thêm: Bức ảnh mới của NASA cho thấy cảnh tượng hai thiên hà va chạm nhau)
Vàng đến từ đâu
Có một giả thuyết cho rằng các nguyên tố nặng như vàng, bạch kim, chì và uranium có thể đã được tạo ra dưới những điều kiện khắc nghiệt trong các vụ nổ siêu tân tinh. Những kim loại này được tìm thấy khắp thiên hà, và được sử dụng trong việc hình thành hành tinh. Đây là nguồn gốc lý thuyết của các kim loại được tìm thấy trên Trái Đất.
Nhưng các nhà nghiên cứu không hề tìm thấy dấu vết của các nguyên tố nặng xung quanh hằng tinh phát nổ. Như vậy lý thuyết này không đúng. Liệu các nguyên tố nặng được tạo ra bằng phương pháp khác, hay siêu tân tinh chỉ tạo ra các nguyên tố nặng trong những điều kiện nhất định?
Tiến sĩ Tanmoy Laskar cho biết: “Các nhà lý thuyết cần quay lại và nghiên cứu xem tại sao sự kiện như B.O.A.T. không tạo ra các nguyên tố nặng, trong khi lý thuyết và mô phỏng dự đoán là như vậy.”
