Các ngôi sao là những nhà máy khổng lồ tạo ra hầu hết các nguyên tố trong vũ trụ - bao gồm những nguyên tố tạo nên chúng ta và trong những mỏ kim loại của Trái Đất. Nhưng việc xản xuất như vậy của các sao thay đổi ra sao theo thời gian?
Hai bài báo mới được công bố trên Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (Báo cáo hàng tháng của Hội thiên văn học Hoàng gia (Anh), viết tắt là MNRAS) đã làm sáng tỏ thêm về cách mà những thế hệ sao trẻ nhất cuối cùng sẽ ngừng tạo ra thêm các kim loại cho vũ trụ.
Các tác giả của nghiên cứu là thành viên của ASTRO 3D (một trung tâm đặt tại Đại học Monash, thuộc Đại học Quốc gia Astralia), và Viện khoa học Kính thiên văn không gian.
Tác giả chính của nghiên cứu về các sao giàu kim loại là Amanda Karakas cho biết: "Chúng ta biết rằng hai nguyên tố đầu tiên trong bảng tuần hoàn là hydro và heli ra đời trong Big Bang. Theo thời gian, các sao ra đời sau Big Bang tạo ra những nguyên tố nặng hơn."
Các sao giàu kim loại như Mặt Trời của chúng ta ném các sản phẩm của chúng vào không gian, làm giàu thành phần hóa học của thiên hà trong suốt hàng tỷ năm. Những thiên thể đó ảnh hưởng trực tiếp tới chúng ta bởi một nửa số carbon và mọi nguyên tố nặng hơn sắt đều được tạo thành bởi các ngôi sao.
Khoảng 90% các nguyên tố đi tới (và tạo thành) Trái Đất có nguồn gốc từ các sao khối lượng thấp - nơi có thể tạo ra cả stronti và bari.
Nhưng khả năng tạo ra kim loại này phụ thuộc vào cả thành phần của ngôi sao khi nó ra đời. "Chỉ cần thêm một chút kim loại vào thành phần khí của các sao là sẽ ảnh hưởng rất lớn tới quá trình tiến hóa của chúng," Giulia Cinquegrana nói. Nghiên cứu của bà được công bố trong một bài báo sớm hơn đã tập trung vào việc lập mô hình các nguyên tố được ném ra từ các sao giàu kim loại.
Cinquegrana cho biết thêm: "Chúng tôi đã khám phá ra rằng ở một ngưỡng nhất định của thành phần kim loại chứa trong khí, các sao sẽ ngừng ném thêm kim loại vào vũ trụ trong thời gian sống của chúng."
Mặt Trời của chúng ta ra đời cách đây khoảng 4,5 tỷ năm và đang là một sao ở độ tuổi trung niên. Nó khá giàu kim loại so với các sao thế hệ đầu tiên, và có thành phần nguyên tố nặng tương tự các sao ở trung tâm của Milky Way.
"Các bài báo của chúng tôi dự đoán quá trình tiến hóa của các sao trẻ hơn (những thế hệ gần đây nhất) và có thể giàu kim loại hơn Mặt Trời tới 7 lần," Karakas nói.
"Các mô phỏng cho thấy mức thực sự cao này khiến các sao hành xử khá kỳ lạ so với những gì chúng ta đã biết về Mặt Trời," Cinquegrana nói. "Các mô hình của chúng tôi về các sao giàu kim loại cho thấy chúng sẽ phồng to thành sao khổng lồ đỏ và cứ như thế cho tới khi trở thành sao lùn trắng, nhưng trong giai đoạn đó chúng không hề ném ra ngoài bất cứ nguyên tố nặng nào. Các kim loại bị khóa chặt trong tàn dư của sao lùn trắng."
Theo Karakas, "quá trình các sao liên tục bổ sung thêm các nguyên tố vào vũ trụ đồng nghĩa với việc cấu tạo của vũ trụ luôn thay đổi. Trong tương lai xa, sự phân bố các nguyên tố sẽ rất khác so với những gì chúng ta thấy ngày nay trong Hệ Mặt Trời."
Bryan
Theo Phys.org
