Phát hiện mới: Va chạm sao neutron tạo ra nguyên tố nặng strontium

Các nhà thiên văn học vừa phát hiện ra vụ va chạm của 2 sao neutron năm 2017 tạo ra nguyên tố nặng strontium bên cạnh vàng, chì và bạch kim.

Cách đây 2 năm, các nhà thiên văn học lần đầu tiên quan sát được vụ va chạm của 2 sao neutron. Vụ nổ khủng khiếp này không chỉ phát ra sóng hấp dẫn và ánh sáng mà còn tạo nên những nguyên tố nặng như vàng, bạch kim và chì. Những nguyên tố này rải rác trong vũ trụ từ một vụ nổ kilonova (tương tự như vụ nổ siêu tân tinh).

Hình ảnh minh họa vụ va chạm của 2 sao neutron. (Ảnh: CNN)

Hiện các nhà khoa học còn phát hiện ra cả strontium - một nguyên tố nặng được tạo ra sau vụ va chạm sao neutron. Phát hiện này củng cố thêm bằng chứng cho thấy các cuộc đụng độ của sao neutron có thể tạo ra các nguyên tố nặng được tìm thấy khắp vũ trụ.

Các sao neutron là vật thể nhỏ nhất trong vũ trụ với đường kính chỉ bằng thành phố Chicago hoặc Atlanta (Mỹ). Chúng là những gì còn lại của các vụ nổ siêu tân tinh song lại vô cùng đặc với khối lượng thậm chí lớn hơn cả Mặt Trời.

Hãy tưởng tượng Mặt Trời bị nén lại trong kích cỡ chỉ bằng 1 thành phố, bạn sẽ thấy các sao neutron đặc và nặng thế nào, cũng như thấy được vụ va chạm của chúng sẽ khủng khiếp ra sao.

Phát hiện mới về vụ va chạm sao neutron này vừa được công bố trên tạp chí Nature ngày 23/10/2019.

"Bằng cách phân tích lại dữ liệu năm 2017 về vụ sáp nhập sao neutron trên, chúng tôi phát hiện ra sự xuất hiện của một nguyên tố nặng nữa trong quả cầu lửa này, đó là strontium. Điều ấy càng củng cố cho nhận định rằng cuộc va chạm sao neutron có thể tạo nên nguyên tố này trong vũ trụ", Darach Watson - trưởng nhóm nghiên cứu tại Đại học Copenhagen ở Đan Mạch nhận định.

Strontium được sử dụng trong quá trình làm pháo hoa và nặng hơn sắt.

Các nhà thiên văn học đang nghiên cứu những nguyên tố nặng này được tạo ra như thế nào trong hàng thập kỷ qua.

"Đây là giai đoạn cuối cùng trong cuộc truy tìm trong hàng thập kỷ về nguồn gốc của các nguyên tố trên. Chúng ta đều biết quá trình tạo nên các nguyên tố này hầu hết là trong những ngôi sao nguyên thủy, trong những vụ nổ siêu tân tinh hay ở các lớp bên ngoài của các ngôi sao già.

Tuy nhiên, cho tới nay, chúng ta không biết vị trí của giai đoạn cuối cùng này, thường được biết tới là quá trình bắt giữ neutron nhanh khi nó tạo nên những nguyên tố nặng trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học", Watson nói.

Trong quá trình bắt giữ neutron nhanh, các neutron bị giữ lại cực nhanh bởi các hạt nhân nguyên tử. Bên cạnh yếu tố tốc độ, các nguyên tố nặng như strotium cũng cần môi trường vô cùng nóng chứa đầy các neutron tự do để hình thành. Đây là quá trình tự nhiên chỉ xảy ra trong những môi trường khắc nghiệt như vậy và nó xảy ra chỉ chưa đầy 1 giây.

Do vụ va chạm sao neutron chỉ vừa xảy ra năm 2017 nên các nhà thiên văn học vẫn đang tìm hiểu điều gì đã xảy ra trong quá trình này cũng như những gì đã được tạo ra sau đó.

• Roscosmos công bố âm thanh của sao neutron
• Bí ẩn khó giải quanh ngôi sao neutron kì lạ gây tò mò