Các nhà khoa học đã xác định được nguồn gốc của những hạt bụi sao mấu chốt có mặt trong đám mây bụi mà từ đó các hành tinh trong Hệ Mặt Trời đã hình thành. Các nhà nghiên cứu đã giải quyết một vấn đề nan giải nhiều năm qua về nguồn gốc của các hạt bụi vốn tạo thành từ rất lâu trước Hệ Mặt Trời của chúng ta, nay được tìm thấy trong các thiên thạch rơi xuống Trái Đất.
Các nhà khoa học cho biết những sao đã tạo ra đám bụi này đã được xác nhận qua quan sát cách mà các phản ứng quan trọng dẫn tới sự hình thành các hạt bụi.
Trong vòng đời của mình, những sao lớn gấp khoảng 6 lần Mặt Trời của chúng ta - nhánh sao cận khổng lồ, hay còn gọi là sao AGB - phá vỡ các lớp bên ngoài của chúng, tạo thành một đám mây gồm khí và các hạt bụi trong không gian liên sao.
Hệ Mặt Trời của chúng ta được tin rằng đã hình thành từ một đám mây như vậy cách đây khoảng 4,6 tỷ năm. Trong khi hầu hết các hạt bụi đã bị phá hủy trong quá trình hình thành những khối đá và hành tinh mới, một tỷ lệ nhỏ của chúng đã tồn tại tới tận bây giờ trong các thiên thạch.
Thành phần hóa học của các hạt bụi hé lộ những manh mối quan trọng về quá trình phản ứng hạt nhân trong các sao và qua đó đưa lại thông tin về chúng. Tuy nhiên cho tới nay, việc lần theo dấu vết về nguồn gốc của các hạt bụi đến từ các sao AGB vẫn còn rất khó khăn.
Mặc dù các sao AGB được biết là những đối tượng sản xuất ra lượng lớn bụi, các nhà nghiên cứu cho biết thành phần hóa học của các hạt bụi được tìm thấy trong các thiên thạch đã tới Trái Đất không có vẻ gì là trùng với những thứ được trông đợi tới từ các sao này.
Nghiên cứu mới đã giải quyết bài toán này bằng cách xác định hiệu ứng mà các phản ứng hạt nhân xảy ra trong các sao AGB tác động lên các hạt bụi. Một nhóm các nhà vật lý hạt nhân đã tìm thấy rằng phản ứng nhiệt hạch giữa các proton để tạo ra oxy nặng (oxy 17, nặng hơn oxy chúng ta vẫn thở là oxy 16) xảy ra thường xuyên gấp đôi so với dự đoán trước đây.
Hiệu ứng của những phản ứng hạt nhân này được quan sát rõ nét trong một số hạt bụi tìm thấy trong các thiên thạch, giúp giải quyết được bí ẩn về nguồn gốc của chúng. Khám phá đã được thực hiện bởi một nhóm nghiên cứu quốc tế, trong đó có các nhà khoa học thuộc đại học Edinburgh, tại một phòng thí nghiệm dưới lòng đất ở Italia.
Phòng thí nghiệm Vật lý thiên văn hạt nhân dưới lòng đất, viết tắt là LUNA được đặt ở độ sâu 1km so với bề mặt Trái Đất. Cơ sở này được điều hành bởi phòng thí nghiệm Gran Sasso, viện Vật lý hạt nhân Italia.
Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Nature Astronomy. Dự án hợp tác LUNA có sự tham gia của khoảng 40 nhà khoa học đến từ 14 viện nghiên cứu ở Italia, Đức, Hungary và Anh.
Giáo sư Marialuisa Aliotta ở trường Vật lý và Thiên văn học thuộc Đại học Edinburgh, đồng thời là người đứng đầu nhóm nhà khoa học người Anh tham gia LUNA, nói: "Thật sự đáng để hài lòng khi biết rằng chúng tôi đã giúp giải quyết bài toán lâu năm này về nguồn gốc của những hạt bụi sao quan trọng. Nghiên cứu của chúng tôi một lần nữa chứng minh tầm quan trọng của các phép đo chính xác và tỉ mỉ về các phản ứng hạt nhân xảy ra bên trong các ngôi sao."
Người đứng đầu nghiên cứu là Tiến sĩ Maria Lugaro thuộc Đài quan sát Konkoly - Hungary cho biết: "Câu hỏi lâu năm về những hạt bụi bị thiếu này khiến chúng tôi không thoải mái: nó làm suy yếu những gì chúng ta biết về nguồn gốc và tiến hóa của bụi trong thiên hà. Thật nhẹ nhõm khi cuối cùng chúng tôi đã xác định được những bụi này nhờ nghiên cứu của LUNA về một phản ứng hạt nhân quan trọng."
Bryan
Theo Space Daily
