Nguồn gốc của những ngôi sao “giàu vàng”

AN TRƯƠNG |

(QNO) - Theo mô phỏng từ một siêu máy tính, hàng trăm ngôi sao “giàu vàng” được phát hiện trong dải Ngân hà có thể đến từ các thiên hà nhỏ hơn dạng khối được hợp nhất 10 tỷ năm trước.

Qua quá trình mô phỏng kéo dài trong vài tháng, lần đầu tiên các nhà khoa học có thể quan sát sự hình thành của các ngôi sao “giàu vàng”. Ảnh: VASA Entertainment
Qua quá trình mô phỏng kéo dài trong vài tháng, lần đầu tiên các nhà khoa học có thể quan sát sự hình thành của các ngôi sao “giàu vàng”. Ảnh: VASA Entertainment

Sử dụng siêu máy tính ATERUI II tại Trung tâm Vật lý thiên văn tính toán tại Đài quan sát Thiên văn quốc gia Nhật Bản, các nhà khoa học tại Đại học Tohoku và Đại học Notre Dame (Mỹ) đã phát triển các mô phỏng mới về sự hình thành thiên hà với độ phân giải cao nhất.

Qua quá trình mô phỏng kéo dài trong vài tháng, lần đầu tiên các nhà khoa học có thể quan sát sự hình thành của các ngôi sao “giàu vàng” - những ngôi sao chứa các nguyên tố nặng hơn sắt và quý hiếm chẳng hạn như vàng và bạch kim. Kết quả mô phỏng được được xuất bản ngày 14.11 trong ấn bản hàng tháng của Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia Anh.

Mô phỏng này theo dõi sự hình thành của một thiên hà ảo giống như dải Ngân hà Milky Way từ sự kiện Big Bang cho đến nay để cho phép các nhà khoa học xem các vật liệu mới do các ngôi sao cũ giải phóng được hấp thụ vào các ngôi sao mới như thế nào.

Các nguyên tố trên Trái đất từ carbon, oxy đến silicon và vàng được tạo ra bởi phản ứng nhiệt hạch bên trong các ngôi sao cổ đại. Những nguyên tố này được phát tán xung quanh vũ trụ khi các ngôi sao này phát nổ.

Trưởng nhóm nghiên cứu - Tiến sĩ Yutaka Hirai làm việc tại Đại học Tohoku, cho biết: “Những ngôi sao giàu vàng ngày nay cho chúng ta biết lịch sử của Dải Ngân hà. Phát hiện của chúng tôi chứng minh nhiều ngôi sao giàu vàng mà chúng ta nhìn thấy ngày nay là những ghi chép hóa thạch của quá trình hình thành Dải Ngân hà hơn 10 tỷ năm trước”.

Kết quả mô phỏng tiết lộ rằng hầu hết các ngôi sao “giàu vàng” hình thành cách đây hơn 10 tỷ năm trong các thiên hà nhỏ, sau này hợp nhất lại để tạo thành Dải Ngân hà. Các nguyên tố nặng hơn sắt đến từ sự hợp nhất sao neutron (khi lõi của hai ngôi sao sắp chết va chạm vào nhau) được cho là phổ biến trong các thiên hà nhỏ.

Mặc dù các mô phỏng chỉ là dự đoán về những gì đã thực sự xảy ra, nhưng dự đoán về các ngôi sao giàu vàng trong dải Ngân hà ngày nay phù hợp với những gì các nhà thiên văn học có thể quan sát được.

Trong 5 năm qua, hàng trăm ngôi sao giàu vàng đã được phát hiện bằng các kính thiên văn tối tân trên toàn thế giới. Vô số nguyên tố trong các ngôi sao phản ánh lịch sử hình thành sao của các thiên hà. Các ngôi sao tổng hợp các nguyên tố và phân phối vào không gian ở cuối vòng đời của chúng. Các đám mây khí được làm giàu bởi các nguyên tố mới được tổng hợp tạo thành các ngôi sao thế hệ tiếp theo.

Vào tháng 5.2022, các nhà khoa học sử dụng kính viễn vọng không gian Hubble để khám phá 65 nguyên tố, bao gồm cả vàng, trong một ngôi sao có tên HD 222925, được xem là kỷ lục đối với bất kỳ vật thể nào ngoài hệ mặt trời của chúng ta.

Giai đoạn tiếp theo, Tiến sĩ Yutaka Hirai và nhóm của ông có kế hoạch mô phỏng sự hình thành dải Ngân hà và làm rõ nguồn gốc của các ngôi sao riêng lẻ với sự trợ giúp của siêu máy tính Fugaku mới ra mắt gần đây.