Nguồn gốc những kho vàng ngoài vũ trụ

Vàng là một nguyên tố, đồng nghĩa với việc bạn không thể tạo ra chúng thông qua những phản ứng hóa học thông thường. Để tạo ra vàng, bạn cần phải tổng hợp một phản ứng hạt nhân nguyên tử liên kết từ 79 proton và 118 neutron.

Theo Live Sciene, quá trình này rất phức tạp và không diễn ra thường xuyên, từ đó đặt ra câu hỏi về nguồn gốc của các mỏ vàng khổng lồ trên Trái Đất hoặc những khu vực khác trong Hệ Mặt Trời.

Ngay cả lý thuyết mới cho rằng vàng được hình thành từ sự va chạm giữa các ngôi sao neutron cũng không thể giải thích tường tận nguồn gốc của loại vật chất quý này. Theo các nhà khoa học, không loại trừ vàng được tạo ra bởi quá trình các ngôi sao biến thành vụ nổ siêu tân tinh cường độ cao.

Hình minh họa quá trình va chạm của 2 ngôi sao neutron. Ảnh: NASA.

Các va chạm sao neutron tạo ra vàng bằng cách liên kết proton và neutron với nhau, tạo thành hạt nhân nguyên tử, sau đó phun ra các hạt nhân nặng mới liên kết vào trong không gian.

Chiaki Kobayashi, nhà vật lý thiên văn của Đại học Hertfordshine, cho biết các siêu tân tinh thông thường cũng không thể giải thích được nguồn gốc của vàng trong vũ trụ. Một ngôi sao có kích cỡ đủ lớn có thể nung chảy vàng trước khi phát nổ và biến thành hố đen. Trong một vài trường hợp vụ nổ siêu tân tinh khác, vàng có thể bị hút vào trong hố đen.

Tuy nhiên, đối với những vụ nổ siêu tân tinh quay từ tính, một ngôi sao sắp chết quay rất nhanh và bị bao bọc bởi từ trường mạnh đến nỗi nó tự nổ từ trong ra ngoài. Ngôi sao chết đi sẽ bắn các tia vật chất nóng màu trắng chứa đầy hạt nhân vàng vào trong không gian.

Những ngôi sao nung chảy vàng sau đó bắn vào không gian gian là một trong những trường hợp hiếm. Nhưng ngay cả các sao neutron cộng với siêu tân tinh quay từ tính cùng nhau cũng không thể giải thích được nguồn gốc vàng trên Trái Đất.

“Có 2 giai đoạn lý giải điều này. Một là các sao neutron sáp nhập không đủ. Ngay cả với nguồn thứ 2, chúng tôi vẫn không thể giải thích được lượng vàng quan sát được”, Kobayashi chi biết.

Những nghiên cứu trước đây đã chính xác khi cho rằng các vụ va chạm sao neutron giải phóng một cơn mưa vàng, nhưng không đề cập đến sự hiếm hoi của những vụ va chạm đó. Theo nhóm nghiên cứu, rất khó để ước tính chính xác tần suất các sao neutron nhỏ (tàn tích của các siêu tân tinh cổ đại) va chạm nhau để tạo nên lượng vàng lớn trong Hệ Mặt Trời. Quá trình này hầu như rất hiếm và chỉ được các nhà khoa học quan sát duy nhất một lần.

“Đây không phải lần đầu tiên xuất hiện báo cáo cho thấy lý thuyết của các vụ va chạm sao neutron không đủ để giải thích sự phong phú của vàng”, Ian Roederer, nhà vật lý thiên văn tại Đại học Michigan nhận xét.

Tuy nhiên, Roederer cho biết nội dung đề cập trong nghiên cứu của nhóm Kobayashi, công bố ngày 15/9 trên The Astrophysical Journal, là rất chi tiết.

“Báo cáo này được tham chiếu với 341 ấn phẩm khác nhau, nhiều gấp 3 lần so với các bài báo điển hình trên tờ The Astrophysical Journal” Roederer chia sẻ với Live Science.

Thông qua cách tiếp cận này, nhóm khoa học có thể giải thích sự hình thành của các nguyên tử nhẹ như carbon-12 (6 proton và 6 neutron) và nặng như uranium-238 (92 proton và 146 neutron), đây là những khía cạnh thường bị bỏ qua trong các nghiên cứu.

Tuy nhiên, nguồn gốc hình thành của kim loại hiếm này vẫn còn là một bí ẩn. Kobayashi cho rằng một thứ gì đó ngoài kia mà các nhà khoa học chưa thể biết chắc đang tạo ra vàng. Vẫn tồn tại khả năng các vụ va chạm sao neutron tạo ra nhiều vàng hơn so với các kết quả nghiên cứu. Nhưng dù trong bất cứ trường hợp nào, các nhà vật lý thiên văn vẫn còn vô số điều phải làm nếu muốn giải thích nguồn gốc của loại vật chất giá trị này.

Ngọc Phương Linh