Phát hiện "nhà máy" sản xuất vật chất tối gần Trái đất

Sâu bên trong phần lõi nóng rực, ngôi sao đỏ khổng lồ Betelgeuse có thể sản sinh hàng tấn hạt vật chất tối có tên axion.

Có hình dáng giống một chấm đỏ rực sáng trong chòm sao Orion, Betelgeuse là ngôi sao thu hút nhiều sự quan tâm của giới nghiên cứu. Nó chỉ cách Trái đất 520 năm ánh sáng và gây chú ý vào năm ngoái khi bắt đầu mờ đi bí ẩn, khiến các nhà nghiên cứu cho rằng nó có thể sắp phát nổ như siêu tân tinh.

Phát hiện nhà máy sản xuất vật chất tối gần Trái đất
Mô phỏng sao khổng lồ đỏ Betelgeuse. (Ảnh: NASA).

Do là một ngôi sao lớn và nóng, Betelgeuse có thể là nơi hoàn hảo để tìm kiếm axion. Những hạt phỏng đoán này có khối lượng chỉ bằng một phần triệu hoặc thậm chí một phần tỷ so với electron và là ứng cử viên lý tưởng cấu thành vật chất tối, loại vật chất bí ẩn có khối lượng lớn nhất trong vũ trụ nhưng giới nghiên cứu vẫn chưa thể xác định bản chất của nó.

Loading...

Là vật chất tối, axion không tương tác nhiều với hạt ánh sáng, nhưng theo một số giả thuyết, có khả năng hạt ánh sáng photon có thể biến đổi thành axion khi tồn tại từ trường mạnh, theo Mengjiao Xiao, nhà vật lý ở Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) tại Cambridge. Lõi nhiệt hạt nhân của một ngôi sao là nơi thích hợp để tìm kiếm cả photon và từ trường. Betelgeuse với khối lượng lớn gấp 20 lần Mặt Trời, có thể là "nhà máy axion".

Nếu axion được sản xuất trong môi trường cực hạn này, chúng có thể thoát ra ngoài và trôi về phía Trái đất với số lượng lớn. Thông qua tương tác với từ trường tự nhiên của dải Ngân Hà, axion có thể biến đổi thành photon ở dải tia X của quang phổ điện từ. Là một ngôi sao lớn tuổi, Betelgeuse đang ở giai đoạn vòng đời mà tại đó, nó không phát ra nhiều ánh sáng tia X, vì vậy bất kỳ bức xạ nào phát hiện từ đó có thể hé lộ sự tồn tại của axion.

Xiao và đồng nghiệp sử dụng Mạng lưới kính viễn vọng quang phổ hạt nhân (NuSTAR) của NASA để tìm kiếm tín hiệu tia X từ Betelgeuse. Tuy nhiên, họ không tìm thấy gì ngoài lượng tia X nhỏ từ những quá trình vật lý thiên văn thông thường. Xiao công bố kết quả nghiên cứu tại cuộc họp của Hiệp hội vật lý Mỹ diễn ra hôm 20/4. Theo họ, photon và axion ít có khả năng tương tác hơn 3 lần so với suy đoán trước đây.

Do môi trường sao ồn ào hơn điều kiện trong phòng thí nghiệm, những nghiên cứu như thế này rất khó tiến hành, theo Joshua Foster, nhà vật lý ở MIT, người không tham gia nghiên cứu. Nhưng nhóm nghiên cứu đã nỗ lực xác định các đặc điểm của axion.

Ngay cả khi các nhà nghiên cứu phát hiện tia X từ ngôi sao, điều đó không nhất thiết chỉ ra axion có thật. Nhưng axion có thể giúp giới thiên văn học hiểu rõ hơn về Betelgeuse. Nếu biết rõ đặc tính của loại hạt này, các kính viễn vọng quan sát Betelgeuse có thể sẽ thu được tín hiệu của chúng, giúp xác định những quá trình xảy ra trong lõi ngôi sao và tính toán thời điểm nó phát nổ.

Từ khóa liên quan:
Loading...
TIN CŨ HƠN
Phát hiện siêu Trái đất có chu kỳ quỹ đạo cực ngắn

Phát hiện siêu Trái đất có chu kỳ quỹ đạo cực ngắn

Các nhà thiên văn học phát hiện một siêu Trái Đất quay rất gần ngôi sao lùn đỏ cách Trái Đất 36 năm ánh sáng.

Đăng ngày: 21/04/2021
Hạt giống Việt Nam được đưa lên trồng trên vũ trụ

Hạt giống Việt Nam được đưa lên trồng trên vũ trụ

Khoảng 10 gram hạt giống thảo mộc mọc tự nhiên có giá trị dược liệu đã được Việt Nam sẽ được đóng gói gửi lên Trạm vũ trụ ISS.

Đăng ngày: 19/04/2021
Phát hiện vùng

Phát hiện vùng "quái vật địa ngục" sắp nổ, cận kề Trái đất

Cepheus spur là một thế giới đầy những ngôi sao quái vật màu xanh lam cực nóng, lớn gấp 3-6 lần Mặt Trời và sắp nổ tung.

Đăng ngày: 19/04/2021
Tàu NASA bay xa hơn 7,5 tỷ km từ Trái Đất

Tàu NASA bay xa hơn 7,5 tỷ km từ Trái Đất

15 năm sau khi phóng từ Trái Đất ở tốc độ kỷ lục, tàu New Horizons sắp đạt cột mốc mới về quãng đường bay mà chỉ có 4 tàu thăm dò khác từng vượt qua.

Đăng ngày: 18/04/2021
Phát hiện ba ngôi sao lùn nâu quay nhanh đến mức đạt tới giới hạn của vũ trụ

Phát hiện ba ngôi sao lùn nâu quay nhanh đến mức đạt tới giới hạn của vũ trụ

Các ngôi sao lùn nâu mới được xác định bởi NASA có tốc độ quay quanh trục nhanh đến mức có thể đạt tới giới hạn của vũ trụ.

Đăng ngày: 17/04/2021
Sốc: 3 loại hành tinh biết

Sốc: 3 loại hành tinh biết "giả mạo" sự sống, đánh lừa người Trái đất

Khí sự sống oxy có thể không còn là dấu hiệu đáng tin cậy trong cuộc săn tìm sự sống ngoài hành tinh.

Đăng ngày: 16/04/2021

"Yuri Gagarin như đang cưỡi một quả bom"

Đó là lời của Anton Ivanov, Giám đốc Trung tâm Không gian của Skoltech, khi chứng kiến Yuri Gagarin bình tĩnh vào vị trí, chuẩn bị cho chuyến đi lịch sử.

Đăng ngày: 16/04/2021
Tiêu điểm
Khoa Học News