Hàng trăm tấn vàng và sóng hấp dẫn sản sinh sau vụ sáp nhập của hai ngôi sao neutron

Các nhà khoa học lần đầu tiên phát hiện sóng hấp dẫn sinh ra khi hai ngôi sao neutron siêu đặc nằm cách Trái Đất 130 triệu năm ánh sáng xảy ra va chạm và hợp nhất.

Theo Iflscience, trong buổi họp báo tối qua tại Washington DC, Mỹ, đài quan sát thiên văn LIGO ở Viện công nghệ California (Caltech) tuyên bố đã ghi nhận một đợt sóng hấp dẫn mạnh nhất từ trước tới nay hình thành từ một vụ va chạm và sáp nhập của hai ngôi sao neutron thuộc thiên hà NGC 4993 cách Trái Đất 130 triệu năm ánh sáng.

Sao neutron là phần lõi đông đặc còn sót lại sau khi các ngôi sao khổng lồ hết nguyên liệu, nổ tung và chết. Chúng cháy kiệt đặc đến mức một nắm vật chất cũng nặng tương đương núi Everest. Sự kiện cũng tạo ra một vụ nổ chói lòa với ánh sáng khả kiến và các loại bức xạ khác.

Hai ngôi sao neutron lần này có đường kính khoảng 19 km, kéo giãn và bóp méo trường không gian – thời gian khi chúng xoay tròn quanh nhau và cuối cùng va vào nhau, tạo ra sóng hấp dẫn truyền qua vũ trụ ở vận tốc ánh sáng. Đài LIGO cho biết đã ghi nhận được hơn 100 giây tín hiệu liên tục.

Ngoài sóng hấp dẫn, vụ nổ còn tạo ra và phát tán vào không gian một lượng lớn vàng cùng nhiều kim loại nặng khác như urani, thủy ngân…, xác nhận giả thuyết về nguồn gốc của các nguyên tố trong vũ trụ.

Nhà vật lý Patrick Sutton, thành viên của Đài quan trắc Sóng hấp dẫn bằng Giao thoa kế Laser (LIGO), cho biết: “Có thể thấy rõ là một phần đáng kể, có lẽ là một nửa hoặc nhiều hơn, các nguyên tố nặng trong vũ trụ được tạo ra bởi vụ va chạm kiểu này”.

Sóng hấp dẫn được phát hiện lần đầu tiên vào tháng 9/2015, xác nhận thuyết tương đối rộng của nhà vật lý Albert Einstein đưa ra từ đầu thế kỷ 20. Chính phát hiện này đã giúp ba nhà nghiên cứu giành giải thưởng Nobel Vật lý 2017.

Kể từ thời điểm đó, đây là lần thứ 5 sóng hấp dẫn được phát hiện từ Trái Đất. Trong khi bốn phát hiện về sóng hấp dẫn trước đây đều có nguồn gốc từ va chạm hố đen, các đợt sóng lần này hình thành do sự va chạm và sáp nhập của hai ngôi sao neutron.

Một điểm khác biệt quan trọng nữa trong nghiên cứu lần này là khám phá có sự tham gia tích cực của các đài thiên văn quang học. Theo đó, ngay khi phát hiện các sao neutron sáp nhập hôm 17/08/2017 nhờ các rung động trong trường không gian – thời gian, các nhà khoa học tại LIGO và VIRGO đã nhanh chóng thông báo ngay lập tức cho các đài quan sát trên toàn thế giới để theo dõi ánh sáng phát ra từ vụ nổ sử dụng kính viễn vọng vệ tinh và trên mặt đất.

Giới chuyên gia nhận định phát hiện sẽ mở ra một chương mới trong lịch sử vật lý thiên văn, giúp các nhà nghiên cứu hiểu rõ hơn về cơ chế hoạt động bên trong và sự phát xạ của sao neutron, đồng thời củng cố những lý thuyết vật lý cơ bản như thuyết tương đối và sự mở rộng của vũ trụ.

Hoài Anh