Để xác định cách mà các nguyên tố nặng như vàng, bạc và nhiều loại khác đã hình thành như thế nào trong vũ trụ, một nhóm các nhà khoa học từ nhiều quốc gia đang nghiên cứu đồng thời những thứ lớn nhất và nhỏ nhất mà chúng ta biết tới: từ các sao đến các nguyên tử.
Nhóm nghiên cứu đứng đầu bởi các nhà khoa học của Đại học bang Michigan (Mỹ) (MSU) đã cung cấp dữ liệu quan trọng cho các mô hình máy tính về những sự kiện lớn của các sao như supernova hay sự sáp nhập của các sao neutron.
Với việc hiệu chỉnh mô hình máy tính cho khớp với quan sát thực tế về những sự kiện dữ dội này, nghiên cứu có thể giúp cho việc trả lời một trong những câu hỏi hóc búa nhất của thiên văn học.
Supernova là kết thúc của một ngôi sao nặng khi nó đã già, sụp đổ vật chất và gây ra vụ nổ bởi chính khối lượng của nó (đọc chi tiết tại đây), còn sự sáp nhập của sao neutron xảy ra khi hai thiên thể nặng này gặp nhau đẩy về phía nhau một lượng lớn vật chất.
Bằng cách tiến hành các thí nghiệm trong Phòng thí nghiệm gia tốc hạt NSCL của MSU, các nhà nghiên cứu đã tiến tới gần hơn một chút trong việc xác định chính xác những gì đã xảy ra trong những sự kiện lớn này, một bước quan trọng để nắm được cách mà các nguyên tố nặng hình thành.
Thứ mà các nhà nghiên cứu tìm kiếm ở cấp nguyên tử là thứ gì đó được gọi là sự bắt neutron. Đó là khi nguyên tử va chạm và bắt lấy thêm neutron, làm tăng số khối của nó và khiến nó đạt trạng thái nặng hơn. Các nguyên tố nặng được tạo ra trong những quá trình này có số nguyên tử lớn hơn 26. Số nguyên tử, như chúng ta biết, là số lượng proton trong hạt nhân của nguyên tử đó.
"Điều chúng tôi đang cố gắng làm là phỏng đoán, hay tái tạo lại quá trình bắt neutron, vì việc đo được nó trực tiếp là điều không thể," Sean Liddick, giáo sư tại MSU cho biết. "Chúng tôi muốn khớp mô hình lý thuyết với các quan sát."
Sử dụng kính thiên văn, các nhà thiên văn quan sát có thể xác định được số lượng nguyên tố nặng thông qua quang phổ thu được. "Từ đó, điều mà bạn có thể làm là so sánh chúng với dự đoán lý thuyết về những gì xảy ra trong những sự kiện dữ dội này." Liddick nói. "Chúng tôi đang cố gắng loại trừ những điểm không chắc chắn và xây dựng một mô hình lý thuyết hoàn chỉnh hơn."
Nghiên cứu đã được công bố trên Physical Review Letters. Liddick cho biết nghiên cứu này là thành công bước đầu cho công việc sẽ được hoàn thành tại Cơ sở chùm đồng vị hiếm (FRIB) đang được xây dựng tại MSU.
Bryan
Theo Science Daily
