Khám phá
Khoa học vũ trụ
Nghiên cứu cho thấy canxi có thể là nguyên tố nặng nhất chứa trong các hành tinh
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.
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)
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.”
Tên lửa hoạt động như thế nào trong không gian?
Trên thực tế, ở không gian vũ trụ không có không khí, vậy làm thế nào tên lửa có thể đốt cháy động cơ và nhiên liệu thiết yếu cần có trong không gian?
Phát hiện vật thể không gian di chuyển nhanh chưa từng có, vận tốc 612km/s
Cái chết của chúng là một sự kiện thắp sáng toàn bộ vũ trụ. Một vụ nổ siêu tân tinh đưa ruột của các ngôi sao trào ra ngoài không gian trong một đám mây khí gas và bụi mỏng cực kỳ rực rỡ.
Hành tinh sinh đôi của Trái đất đã "chết" vì ngạt thở?
Sao Kim và Trái Đất được coi là hai hành tinh sinh đôi, trong khi Trái Đất tồn tại sự sống thì sao Kim lại biến thành một địa ngục thiêu đốt.
Mảnh hành tinh chết rơi xuống Trái đất, chứa kho báu làm chao đảo giới khoa học
Các nhà khoa học cuối cùng cũng tìm ra lời giải về lonsdaleite, loại siêu kim cương đã khiến họ bối rối trong nhiều năm qua, với những tính chất không tương đồng với bất cứ thứ gì hiện hữu trên Trái đất.
Sự thật chưa kể về thời tiết trong không gian của Hệ Mặt trời!
Hầu hết mọi người nghĩ về không gian như một vùng trống rỗng của hư vô, nhưng trên thực tế, không gian là một nơi hỗn loạn chứa đầy plasma và từ trường
Phát hiện hố đen "lớn" nhanh nhất trong 9 tỷ năm
Các nhà khoa học Australia phát hiện một hố đen siêu lớn có khối lượng bằng 3 tỷ Mặt Trời. Họ tin rằng đây là hố đen phát triển nhanh nhất trong 9 tỷ năm qua.
