Một cái gì đó đang đổ vàng vào vũ trụ. Nhưng không ai biết chính xác những gì. Để tạo ra vàng, bạn cần liên kết 79 proton và 118 neutron với nhau để tạo thành một hạt nhân nguyên tử. Đây là phản ứng tổng hợp hạt nhân mãnh liệt. Nhưng loại hợp nhất dữ dội này không xảy ra đủ thường xuyên, ít nhất là không đủ gần để tạo ra một nguồn vàng khổng lồ. Một nghiên cứu mới đã chỉ ra rằng nguồn gốc phổ biến nhất của vàng - các vụ va chạm sao neutron - cũng không thể giải thích được sự phong phú của nó. Vậy vàng đến từ đâu?
Các sao neutron va chạm tạo ra vàng bằng cách cho các proton và neutron va chạm trong thời gian ngắn vào hạt nhân nguyên tử và sau đó phóng các hạt nhân nặng mới kết hợp này vào không gian. Chiaki Kobayashi, nhà vật lý thiên văn tại Đại học Hertfordshire, Vương quốc Anh, cho biết các siêu tân tinh thông thường không thể giải thích sự hiện diện của vàng trong vũ trụ vì các ngôi sao đủ lớn để hợp nhất vàng trước khi chết - điều rất hiếm - trở thành lỗ đen trong vụ nổ. Loại vụ nổ sao này được gọi là siêu tân tinh quay nam châm, là "siêu tân tinh rất hiếm, quay rất nhanh," Kobayashi nói với Live Science.
Trong quá trình siêu tân tinh quay từ trường, ngôi sao sắp chết quay rất nhanh và tiếp xúc với từ trường mạnh đến mức nó quay từ trong ra ngoài trong vụ nổ. Khi chết đi, ngôi sao phóng các chất được nung nóng thành tia trắng vào không gian. Và vì ngôi sao quay từ trong ra ngoài nên các tia của nó chứa đầy hạt nhân vàng. Những ngôi sao tan chảy vàng là rất hiếm. Những ngôi sao hợp nhất vàng và sau đó đẩy nó vào không gian thậm chí còn hiếm hơn.
Nhưng ngay cả các ngôi sao neutron cộng với các siêu tân tinh quay từ tính cùng nhau cũng không thể giải thích được đáy vàng của Trái đất, như Kobayashi và các đồng nghiệp của ông đã phát hiện ra. "Có hai giai đoạn cho việc này," ông nói. “Thứ nhất: Phản ứng tổng hợp sao neutron là không đủ. Thứ hai: ngay cả với nguồn thứ hai, chúng tôi vẫn không thể giải thích được lượng vàng đó.”
Theo ông, các nghiên cứu trước đây đã xác nhận rằng sự va chạm của các sao neutron gây ra mưa vàng. Nhưng những nghiên cứu này đã không tính đến mức độ hiếm gặp của những vụ va chạm này. Kobayashi và các đồng tác giả của ông đã phát hiện ra rằng ngay cả những ước tính sơ bộ cũng cho thấy chúng không va chạm thường xuyên đủ để tạo ra tất cả vàng được tìm thấy trong Hệ Mặt trời.
Nhưng bài báo mới của Kobayashi và các đồng nghiệp của ông, được xuất bản vào ngày 15 tháng trên Tạp chí Vật lý thiên văn, có một lợi thế lớn: Nó cực kỳ kỹ lưỡng, Roederer, nhà vật lý thiên văn tại Đại học Michigan, người đang tìm kiếm dấu vết của các nguyên tố hiếm trong các ngôi sao xa xôi, cho biết. Các nhà nghiên cứu đã thu thập một lượng dữ liệu khổng lồ và đưa chúng vào các mô hình đáng tin cậy về sự tiến hóa của thiên hà và việc sản xuất các hóa chất mới.
Sử dụng phương pháp này, các tác giả có thể giải thích sự hình thành của các nguyên tử nhẹ như carbon 12 (sáu proton và sáu neutron) và nặng như uranium 238 (92 proton và 146 neutron). Đây là một phạm vi ấn tượng, bao gồm các yếu tố thường bị bỏ qua trong các nghiên cứu như vậy.
Kobayashi nói rằng có thứ gì đó ngoài kia mà các nhà khoa học không biết chắc hẳn đang khai thác vàng. Hoặc có lẽ các vụ va chạm sao neutron mang lại nhiều vàng hơn so với các mô hình hiện có đề xuất. Trong mọi trường hợp, các nhà vật lý thiên văn còn rất nhiều việc phải làm trước khi họ có thể giải thích tất cả những trang trí lạ mắt này đến từ đâu.
Đọc thêm:
- Các nhà khoa học tìm thấy hồ ngầm trên sao Hỏa, có thể chứa dấu vết sự sống
- NASA thông báo vấn đề rò rỉ khí trên ISS sẽ sớm được giải quyết