Lý giải mới về nguồn gốc vật chất trong vũ trụ

Một nửa số vàng trong vũ trụ đã được tạo ra từ vụ va chạm giữa hai ngôi sao neutron đặc trong ngân hà.

Hình ảnh đồ họa mô tả sự va chạm giữa hai ngôi sao neutron.

Đây là kết luận từ công trình nghiên cứu mới của các nhà khoa học Mỹ và châu Âu. Phát hiện mang tính đột phá này đã giúp giới khoa học giải quyết được một số câu hỏi vật lý hóc búa. 

Tháng 8 vừa qua, các Đài quan sát sóng hấp dẫn bằng giao thoa kế laser (Ligo) tại bang Washington và  Louisiana, cùng với đài quan sát Virgo tại Italy đã lần đầu tiên phát hiện ra sóng hấp dẫn do sự va chạm giữa hai ngôi sao neutron từ cách đây 130 triệu năm. Chỉ hai giây sau đó, các đài quan sát trên khắp Trái đất đã phát hiện chùm tia sáng dưới dạng tia Gamma từ cùng một khu vực ở bầu trời phía Nam. Kết quả phân tích cho thấy chúng có cùng nguồn gốc với các sóng hấp dẫn trên. 

Hình ảnh đồ họa mô tả sự va chạm giữa hai ngôi sao neutron.

Với đường kính trung bình vào khoảng 20 km song lại có khối lượng lớn hơn Mặt trời, các ngôi sao neutron là những ngôi sao siêu đặc và có độ phóng xạ cao. Quá trình quan sát vụ va chạm đã xác nhận rằng vàng, bạch kim và các kim loại nặng khác đã bị nổ tung trong không gian sau khi các ngôi sao này nhập làm một, qua đó củng cố giả thuyết rằng các sự kiện kiểu như vậy chính là nguồn gốc tạo ra những kim loại trên. 

Các nhà khoa học Mỹ đã xác nhận tiên đoán của Albert Einstein khi lần đầu tiên phát hiện ra sóng hấp dẫn từ hai hố đen

Bên cạnh đó, phát hiện mới cũng xác nhận giải thuyết khác của nhà khoa học Albert Einstein rằng sóng hấp dẫn và ánh sáng có cùng tốc độ di chuyển vào khoảng 299.792 km/giây. Các thiết bị của LIGO đã sử dụng laser để phát hiện những rung động nhỏ từ sóng hấp dẫn khi chúng đi qua Trái đất. 

Sóng hấp dẫn đã được nhà khoa học Einstein tiên đoán vào năm 1916, kết quả từ học thuyết tương đối của ông, trong đó miêu tả lực hấp dẫn là sự biến dạng về không gian và thời gian do sự hiện diện của vật chất. Chưa đầy 2 năm trước, các nhà khoa học tại Viện Công nghiệp Massachusetts và Viện Công nghệ California đã xác nhận tiên đoán này khi lần đầu tiên phát hiện ra sóng hấp dẫn từ hai hố đen. Phát hiện về sóng hấp dẫn cũng đã mang lại giải thưởng Nobel Vật lý danh giá cho 3 nhà khoa học Mỹ là Barry Barish, Kip Thorne và Rainer Weiss hồi đầu tháng này. 

Trước đây, các nhà khoa học chỉ có thể nghiên cứu không gian thông qua việc quan sát các sóng điện tử như sóng radio, ánh sáng hữu hình, tia hồng ngoại, tia X và gamma. Khi di chuyển khắp vũ trụ, các sóng này thường giao thoa, nhưng sóng hấp dẫn thì không. Các số liệu từ vụ va chạm trên đã mở ra hy vọng cho việc khám phá thêm nhiều bí ẩn của vũ trụ như việc tính tốc độ giãn nở, cách thức và lượng vật chất mà vũ trụ có thể chứa đựng.