Kết quả nghiên cứu được công bố trên The Astrophysical Journal Letters ngày 3/5 cho thấy một vụ nổ mạnh từ magnetar – dạng sao neutron đặc biệt, có thể là cơ chế sản sinh ra vàng trong giai đoạn đầu của vũ trụ.
"Chúng tôi đã cố gắng giải mã một trong những câu hỏi lớn nhất trong vật lý thiên văn: Vàng đến từ đâu?" – Anirudh Patel, tác giả chính của nghiên cứu và nghiên cứu sinh tại Đại học Columbia, Mỹ, cho biết.
Nhóm của Patel đã phát hiện tín hiệu bức xạ gamma phù hợp đáng ngạc nhiên với mô hình lý thuyết từng đề xuất về quá trình hình thành nguyên tố nặng. Tín hiệu này xuất phát từ một vụ bùng phát magnetar xảy ra vào tháng 12/2004, được ghi lại bởi vệ tinh INTEGRAL của Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA).
Magnetar là một dạng sao neutron cực kỳ đặc biệt, có từ trường mạnh gấp hàng nghìn lần các sao neutron thông thường. Một thìa vật chất từ magnetar ước tính nặng hơn một tỷ tấn trên Trái Đất.
Chúng có thể trải qua hiện tượng được gọi là “starquake” (động đất sao) – khi lớp vỏ cứng nứt vỡ do lõi siêu lỏng biến động. Sự kiện này giải phóng bức xạ mạnh và có khả năng phóng vật chất ra ngoài không gian – điều kiện được cho là có thể tạo ra các nguyên tố nặng như vàng hoặc uranium.
"Giống như Trái Đất có động đất, magnetar có thể nứt gãy lớp vỏ khi áp suất bên trong quá lớn, giải phóng năng lượng khổng lồ ra vũ trụ," Eric Burns, đồng tác giả nghiên cứu từ Đại học bang Louisiana (LSU), giải thích.
Trước đây, hiện tượng va chạm giữa hai sao neutron (kilonova) được coi là nguồn gốc chính tạo ra các nguyên tố nặng. Sự kiện quan sát được năm 2017 đã cung cấp bằng chứng rõ ràng về điều này.
Tuy nhiên, hiện tượng kilonova khá hiếm và thường chỉ xuất hiện trong vũ trụ trẻ vài tỷ năm. Giới nghiên cứu cho rằng nó không đủ để lý giải lượng vàng phân bố khắp các thiên hà.
"Magnetar, đặc biệt là những ngôi sao hình thành từ sớm, có thể đóng vai trò như những nhà máy đầu tiên tạo ra nguyên tố nặng trong vũ trụ," Patel nhận định.
Dù nghiên cứu được đánh giá là tiềm năng, một số chuyên gia vẫn tỏ ra thận trọng.
"Đây là một giả thuyết đáng chú ý, nhưng chưa thể coi là bằng chứng chắc chắn," Eleonora Troja, nhà thiên văn học tại Đại học Rome, người từng dẫn đầu nghiên cứu về kilonova năm 2017, nhận xét.
Theo bà Troja, điều kiện vật lý trong magnetar rất phức tạp. Nếu tỷ lệ neutron không đủ cao, quá trình tổng hợp hạt nhân có thể tạo ra các nguyên tố nhẹ hơn như bạc hoặc zirconium, thay vì vàng hay uranium.
Nhóm nghiên cứu ước tính các vụ bùng phát magnetar có thể đóng góp tới 10% lượng nguyên tố nặng hơn sắt trong Dải Ngân Hà. Tuy nhiên, để khẳng định vai trò này, cần thêm nhiều dữ liệu quan sát trong tương lai.
Hy vọng hiện đặt vào COSI – kính thiên văn tia gamma mới của NASA, dự kiến phóng vào năm 2027. Thiết bị này được thiết kế chuyên biệt để theo dõi các vụ nổ của magnetar và phân tích thành phần nguyên tố sinh ra trong quá trình đó.
"Vũ trụ vẫn còn nhiều điều chưa khám phá. Nếu magnetar thật sự tạo ra vàng, chúng ta sẽ cần những công cụ chính xác hơn để chứng minh," Patel chia sẻ.
Ashley Strickland là một nhà báo và biên tập viên khoa học của CNN. Bài viết được đăng trên CNN vào ngày 03/05/2025.
CNN (Cable News Network) là một kênh tin tức truyền hình cáp và nền tảng truyền thông nổi tiếng của Mỹ, được thành lập vào năm 1980 bởi Ted Turner. CNN là một trong những hãng tin lớn và có ảnh hưởng nhất thế giới.
Biên dịch: Thu Hoài
