Nghiên cứu cho thấy canxi có thể là nguyên tố nặng nhất chứa trong các hành tinh

Chúng ta đều biết rằng tính tới thời điểm hiện tại, có 92 nguyên tố có trong tự nhiên và 283 biến thể, hay còn được gọi là đồng vị.

Nhưng đâu mới là nguyên tố được tạo ra đầu tiên?

Một nghiên cứu quốc tế mới đây do Giáo sư Alexander Heger, từ khoa Vật lý và Thiên văn của Đại học Monash đồng dẫn đầu, được công bố trên Tạp chí Nature cho thấy rằng, canxi có thể là nguyên tố nặng nhất được tạo ra trong các ngôi sao đầu tiên.

Nghiên cứu cho thấy canxi có thể là nguyên tố nặng nhất chứa trong các hành tinh
Bức ảnh chụp lại quá trình ngọn núi Cận Bình che chắn phòng thí nghiệm JUNA khỏi bức xạ vũ trụ. Superimposed là một quả cầu lửa cách điệu của một vụ va chạm hạt nhân. Bức hình Dải ngân hà với những ngôi sao cổ trên bầu trời đêm được chụp bởi Kính thiên văn Không gian James Webb. (Nguồn hình ảnh: JianJun He)

Loading...

Về mặt lý thuyết, các nghiên cứu trước đây đã nhận diện nguyên tố canxi, nhưng đây mới là nghiên cứu đầu tiên khẳng định việc tạo ra canxi và quá trình hình thành trong những thế hệ ngôi sao khổng lồ đầu tiên.

Giáo sư Heger cho biết nghiên cứu này đóng góp đáng kể vào việc nâng cao hiểu biết của cộng đồng về quá trình tiến hóa hóa học của thiên hà.

“Bản chất của những ngôi sao thế hệ đầu tiên - những ngôi sao lớn nhất và lâu đời nhất vẫn là một câu hỏi mở hấp dẫn nhất trong mảng vật lý thiên văn”, Giáo sư Heger chia sẻ.

“Nghiên cứu của chúng tôi lần đầu tiên mô tả cách phần lớn nguyên tố canxi được tạo ra: thông qua sự sôi sục chậm rãi của quá trình đốt cháy hydro thay vì thông qua những vụ nổ siêu tân tinh”.

Khi quá trình đốt cháy hydro trong lõi ngôi sao hoàn tất, hydro tiếp tục trong lớp vỏ trong khi lõi heli trải qua phản ứng nhiệt hạt nhân để tạo ra những sự thay đổi phong phú.

Hầu hết chất liệu bên dưới lõi heli thường biến mất trong mô hình các ngôi sao có kích thước lớn. Chất liệu bị đẩy ra ngoài sẽ trải qua các phản ứng nhiệt động lực học và nhiều phản ứng khác. Quy trình đốt hydrogen ở vỏ thường nóng hơn, ít đặc hơn và diễn ra nhanh hơn quy trình đốt hydro ở lõi.

Để phân tích phạm vi đầy đủ của những tác động này và tỷ lệ sửa đổi ảnh hưởng đến kết luận, các nhà nghiên cứu đã tiến hành tính toán mô hình đầy đủ cho một ngôi sao khối lượng 40 M của thành phần nguyên thủy. Họ đã sử dụng giả thuyết KEPLER, một mạng lưới phản ứng hạt nhân thích nghi được ghép nối đầy đủ, để theo dõi chi tiết quá trình tiến hóa và tổng hợp nguyên tử.

Nghiên cứu cho thấy tầm quan trọng của việc nghiên cứu các phản ứng hạt nhân trong phạm vi của chu trình Carbon-nitrogen-oxygen (CNO) (nâng cao) để hiểu được quá trình tổng hợp nguyên tử của những ngôi sao thế hệ đầu tiên và dựa vào dữ liệu quan sát để đưa ra kết luận duy nhất về bản chất của những ngôi sao đó trong vũ trụ sơ khai.

Bên trong ngôi sao chứa ít nguyên tố sắt nhất, SMSS0313-6708, cho thấy một dấu hiệu đáng chú ý của nguyên tố canxi, nhưng không thể phát hiện được nguyên tố sắt, dù đây là nguyên tố thường được tạo ra bởi các siêu tân tinh cùng với canxi.

“Các chuyên gia vẫn thường cho rằng nguyên tố canxi là hậu duệ trực hệ của những ngôi sao đầu tiên trong vũ trụ, hình thành từ vật chất còn sót lại sau vụ nổ Big Bang”, Giáo sư Heger trình bày.

“Ngôi sao siêu nghèo kim loại UMP có tuổi thọ rất cao, và những gì chúng ta có thể thấy về thành phần của nó giống như một viên nang thời gian từ trước khi các thiên hà đầu tiên hình thành. Phát hiện này là đóng góp tuyệt vời giúp cho quy trình quan sát thú vị sẽ được thực hiện bởi kính thiên văn James Webb trong tương lai gần.”

Từ khóa liên quan:
Loading...
TIN CŨ HƠN
Hệ Mặt trời có thể chứa 4 tỷ tỷ tàu ngoài hành tinh

Hệ Mặt trời có thể chứa 4 tỷ tỷ tàu ngoài hành tinh

Nhóm nghiên cứu từ Đại học Harvard ước tính số lượng tàu ngoài hành tinh có thể tồn tại dựa vào tốc độ phát hiện các vật thể liên sao.

Đăng ngày: 02/11/2022
Phát hiện

Phát hiện "sát thủ hành tinh" ngoại cỡ, có khả năng va chạm Trái đất

Trong ánh sáng chói lòa của Mặt trời, các nhà khoa học đã phát hiện ra tiểu hành tinh có khả năng nguy hiểm lớn nhất từ trước đến nay và đặt cho nó biệt danh sát thủ hành tinh.

Đăng ngày: 01/11/2022
Kính viễn vọng James Webb phát hiện thiên hà nhỏ nhất bên ngoài Dải Ngân hà

Kính viễn vọng James Webb phát hiện thiên hà nhỏ nhất bên ngoài Dải Ngân hà

Kính viễn vọng James Webb vừa phát hiện thiên hà nhỏ nhất bên ngoài Dải Ngân hà, cùng ngôi sao khổng lồ chưa từng được tìm thấy trước đây.

Đăng ngày: 01/11/2022
Trung Quốc phóng module cuối cùng của trạm Thiên Cung

Trung Quốc phóng module cuối cùng của trạm Thiên Cung

Trung Quốc phóng thành công module Mộng Thiên hôm qua, tiến gần đến hoàn thành xây dựng trạm vũ trụ trên quỹ đạo Trái Đất.

Đăng ngày: 01/11/2022
Đo được kết cấu vũ trụ chính xác nhất từ trước đến nay

Đo được kết cấu vũ trụ chính xác nhất từ trước đến nay

Kết quả đo đạc chính xác nhất từ trước đến nay về cấu trúc và tốc độ giãn nở của vũ trụ đã làm nổi lên nghi ngờ về hiểu biết trước nay của con người về vũ trụ.

Đăng ngày: 01/11/2022

"Quái vật mỉm cười" phun lửa vào Trái đất tạo ra bão địa từ

Hậu quả từ nụ cười ma quái của Mặt trời hôm 26-10 vừa chạm đến Trái đất, là những quả pháo sáng gây nên bão địa từ loại G1.

Đăng ngày: 31/10/2022
Phát triển phương pháp mới quét lõi hành tinh

Phát triển phương pháp mới quét lõi hành tinh

Các nhà nghiên cứu Australia đã phát triển phương pháp mới để có thể quét sâu bên trong các hành tinh.

Đăng ngày: 31/10/2022
Tiêu điểm
Khoa Học News