Thiên hà lùn chứa toàn vàng, bạc và bạch kim

Một thiên hà lùn cổ xưa cách Trái Đất gần 100.000 năm ánh sáng chứa những ngôi sao đầy kim loại quý như vàng, bạc và bạch kim.

Phát hiện mới được công bố trên tạp chí Nature hôm 31/3 chỉ ra nguồn gốc hàng tỷ năm trước của các kim loại quý như vàng, bạc, và bạch kim trong vũ trụ.

Các nhà khoa học tìm kiếm nguồn gốc của các kim loại quý giá nhất trên Trái Đất, bao gồm vàng, bạc và bạch kim, suốt gần sáu thập kỷ. Những nguyên tố kim loại quý giá thường có số nguyên tử khối lớn và được tạo thành trong quá trình bắt neutron nhanh, kí hiệu là quá trình R, vốn đòi hỏi năng lượng lớn. Sự xuất hiện của chúng trong vũ trụ vẫn là một bí ẩn lớn.

Hình minh họa một ngôi sao neutron đang rung động. (Ảnh: NASA).

Tuy nhiên, phát hiện về một thiên hà lùn cổ xưa có tên Reticulum II, cách Trái Đất khoảng 98.000 năm ánh sáng, có thể giúp lý giải bí ẩn này. Reticulum II chứa những ngôi sao với lượng khổng lồ các kim loại quý chưa từng thấy từ trước đến giờ. "Hiểu rõ quá trình hình thành các nguyên tố nặng như vàng, bạc và bạch kim là một trong những vấn đề khó khăn nhất của vật lý hạt nhân", nhà vật lý học Anna Frebel từ Viện Công nghệ Massachusetts (MIT), cho biết.

Theo Science Alert, bằng cách phân tích ánh sáng sao từ một số ngôi sao sáng nhất trong thiên hà Reticulum II thông qua kính viễn vọng Magellan tại Đài quan sát Las Campanas ở Chile, Frebel và cộng sự nhận ra chúng chứa lượng lớn các yếu tố của quá trình R. Nhưng vấn đề là những ngôi sao không thể tự sản sinh các yếu tố này.

Năm 1957, hai nhà vật lý Hans Suess và Harold Urey đưa ra giả thuyết cho rằng các vụ nổ sao khổng lồ và va chạm của sao neutron, nơi có những điều kiện tới hạn và một lượng vô cùng lớn neutron, sẽ thúc đẩy quá trình R diễn ra. Cho đến nay, giới nghiên cứu chưa thể kiểm chứng giả thuyết này và nguồn gốc của quá trình R vẫn chưa được giải đáp.

Tại thời kỳ đầu của thiên hà Reticulum II, nhiều vụ va chạm sao neutron xảy ra và kéo theo quá trình R. Hệ quả là một lượng lớn các kim loại quý hình thành, khẳng định giả thuyết của Suess và Urey về nguồn gốc của chúng.

Về sự xuất hiện của tất cả những kim loại quý, sản phẩm của quá trình R như vàng, bạc, uranium, chì, bạch kim, trên Trái Đất, các nhà nghiên cứu cho rằng chúng được tạo ra trong vụ nổ sao neutron. Chúng lẫn vào bề mặt ngôi sao hoặc hành tinh ở thời điểm đó, sau đó được đưa tới Trái Đất qua nhiều cách.

"Chúng tôi suy đoán vàng không được tạo ra trên các tiểu hành tinh mà ra đời trước đó trong các vụ sáp nhập sao neutron", Frebel cho biết. "Khi ấy, vàng được trộn vào các đám mây khí và bụi, tất cả tạo thành tiểu hành tinh".