Đồng vị sắt 60 rất hiếm trong vũ trụ. Nó ra đời trong vụ nổ của những sao nặng. Chỉ có một lượng rất nhỏ của đồng vị này từ những ngôi sao xa xôi đó tới được Trái Đất. Mới đây, một nhóm nghiên cứu đã khám phá ra sắt 60 trong tuyết ở Nam Cực. Các nhà khoa học gợi ý rằng đồng vị này đã tới từ vùng không gian liên sao lân cận chúng ta.
Lượng bụi vũ trụ rơi vào Trái Đất mỗi năm là khoảng từ vài nghìn đến 10 nghìn tấn. Hầu hết chúng là những hạt nhỏ tới từ các tiểu hành tinh hoặc sao chổi trong Hệ Mặt Trời. Tuy nhiên, vẫn có một tỷ lệ nhỏ trong số đó tới từ các ngôi sao ở xa. Không có nguồn tự nhiên nào của sắt 60 nằm trong số đó. Đồng vị này chỉ có thể tới từ các vụ nổ supernova hoặc thông qua phản ứng của bức xạ vũ trụ với bụi vũ trụ.
Tuyết ở Nam Cực đi khắp thế giới
Bằng chứng đầu tiên về sắt 60 trên Trái Đất đã được khám phá ra ở trầm tích nằm sâu dưới đáy biển bởi nhóm nghiên cứu của Đại học công nghệ Munich (TUM) - Đức cách đây 20 năm. Trong số các nhà khoa học tham gia nghiên cứu đó có Tiến sĩ Gunther Korrschinek, người đã giả thuyết rằng những dấu vết của các vụ nổ sao cũng có thể được tìm thấy trong tuyết Nam Cực. Để xác minh giả định này, Tiến sĩ Sepp Kipfstuhl ở viện Alfred Wegener đã thu thập 500 kg tuyết ở trạm Kohnen - một cơ sở nghiên cứu của Đức đặt ở Nam Cực - và chuyển về Munich để phân tích. Tại đó, nhóm nghiên cứu của TUM đã làm chảy tuyết và tách phần nước khỏi phần vật chất rắn. Việc này được thực hiện tại phòng thí nghiệm Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) bằng nhiều phương pháp hóa học để có được lượng sắt cần thiếu và đưa trở lại Munich.
Korschinek đã cùng Dominik Koll - nhà nghiên cứu về vật lý thiên văn, vật lý nguyên tử và vật lý hạt ở TUM - tìm thấy 5 nguyên tử sắt 60 trong các mẫu qua việc sử dụng một máy gia tốc ở Garching, gần Munich.
"Các phân tích cho phép chúng tôi loại trừ khả năng bức xạ vũ trụ, thử nghiệm vũ khí hạt nhân hoặc những phản ứng ngẫu nhiên đã tạo ra đồng vị này trên Trái Đất. Chúng tôi biết rằng sắt 60 phải tới từ một supernova." - Korschinek nói.
Bụi sao tới từ không gian liên sao lân cận
Nhóm nghiên cứu đã có thể xác định tương đối chính xác thời điểm mà sắt 60 tới Trái Đất. Lớp tuyết đã được phân tích có tuổi không quá 20 năm. Hơn thế nữa, đồng vị sắt đã được phát hiện không có vẻ là tới từ những vụ nổ sao ở xa, vì nếu thế thì chúng đã bị tiên tán gần hết trong vũ trụ. Dựa vào chu kỳ bán rã của sắt 60, có thể chắc chắn rằng bất cứ nguyên tử nào hình thành từ thời kỳ hình thành Trái Đất đều đã phân rã hết. Vì thế, Koll cho rằng sắt 60 ở tuyết Nam Cực có nguồn gốc từ không gian liên sao lân cận, chẳng hạn như sự tích tụ của đám mây khí nơi mà Hệ Mặt Trời của chúng ta nằm trong đó.
"Hệ Mặt Trời của chúng ta đã đi vào một trong những đám mây này cách đây khoảng 40.000 năm và sẽ ra khỏi đó sau vài nghìn năm nữa," Korschinek nói.
"Nếu giả thuyết về đám mây khí này là đúng, thì vật chất trong những lõi băng có tuổi quá 40.000 năm sẽ không chứa sắt 60," Koll bổ sung. "Việc này sẽ cho phép cúng tôi xác nhận việc Hệ Mặt Trời đã di chuyển vào một đám mây khí - Đó sẽ là một phát hiện đột phá đối với các nhà khoa học đang nghiên cứu về môi trường quanh Hệ Mặt Trời."
R.T
Theo Science Daily
