Một địa cầu làm từ hạt ma quỷ đã ra đời trong vũ trụ?

Một nghiên cứu vừa công bố trên tạp chí khoa học Nature đã xác định hình dạng bất ngờ của vật thể từ cõi chết GW170817, thành phần cực giàu hạt ma quỷ neutrino.

Nhóm khoa học gia dẫn đầu bởi nhà vật lý thiên văn Albert Sneppen từ Viện Neils Bohr (Đan Mạch) đã nghiên cứu GW170817 với mục tiêu mô tả hình dạng của một trong những "bóng ma" mạnh mẽ nhất vũ trụ: Kilonova.

Kilonova là phiên bản "siêu cấp" của cái mà chúng ta gọi là supernova (siêu tân tinh), tức các vụ nổ sao. Một supernova cách hàng trăm năm ánh sáng đã đủ soi sáng cả bầu trời đêm Trái đất, một cái cách vài chục năm ánh sáng đủ gây ra làn sóng đại tuyệt chủng. May mắn rằng các kilonova từng được nghi ngờ hiện diện đều ở rất xa hành tinh của chúng ta.

Một kilonova trông giống như một hành tinh ma quái tròn như Trái đất, nhưng có thể rất giàu hạt neutrino thay vì đất đá - (Ảnh: Albert Sneppen).

Theo Science Alert, GW170817 là một tín hiệu bí ẩn từ không gian sâu thẳm được phát hiện từ năm 2017, được cho là một kilonova tạo nên bởi một vụ nổ do va chạm và sáp nhập sao neutron.

Sao neutron là "thây ma" của một ngôi sao khổng lồ cạn năng lượng và đã "chết" một lần. Nó rất nhỏ gọn, có nghiên cứu cho rằng chỉ cỡ một quả bưởi, nhưng năng lượng có thể mạnh bằng cả triệu lần từ trường Trái đất.

Vụ va chạm sao neutron sẽ tạo ra cái chết rực rỡ một lần nữa của cả hai, giải phóng một kilonova mang năng lượng cực mạnh, bắn vào vũ trụ nhiều nguyên tố cực hiếm bao gồm vàng, bạc, bạch kim... Với kilonova GW170817, các nhà khoa học phát hiện cả stronti, một kim loại kiềm thổ có tính hoạt động hóa học đặc biệt cao.

Phân tích dấu hiệu của stronti từ dữ liệu quang phổ, các nhà khoa học nhận ra nó phân bổ thành một hình cầu hoàn hảo. Điều này gợi ý về một thứ khác liên quan: Hạt ma quỷ neutrino.

Hạt ma quỷ neutrino là một loại hạt cực nhẹ, gần như không khối lượng, xuyên thấu mọi thứ, lần đầu tiên được xác định bởi Đài thiên văn IceCube ở Nam Cực.

Trong kilonova các nguyên tố nặng nhất như vàng, bạch kim sẽ phân bố không đều, nhưng các nguyên tố nặng thuộc nhóm nhẹ hơn như stronti có thể bị thứ gì đó sinh ra rồi phân tán đều hơn, và thứ đó có thể là hạt ma quỷ với khả năng khiến các neutron chuyển đổi thành các hạt hạ nguyên tử proton và electron, tạo ra nhiều nguyên tố nhẹ hơn về mặt tổng thể.

Đây là một phát hiện thú vị bởi bấy lâu nay, cho dù đã ứng dụng hạt ma quỷ trong nhiều lĩnh vực bao gồm nghiên cứu thế giới sâu bên trong Trái đất, các nhà khoa học vẫn chưa thể hiểu về nguồn gốc của các hạt kỳ lạ từ vũ trụ này.