Hố đen nguyên thủy trong vũ trụ có thể tạo ra vàng và uranium

Khi nuốt sao neutron, các hố đen nguyên thủy của vũ trụ có thể tạo ra các nguyên tố nặng hơn sắt như vàng và uranium.

• Phát hiện sóng hấp dẫn mới từ hai hố đen va chạm cách chúng ta 3 tỷ năm ánh sáng
• Có cách nào để phá hủy và tiêu diệt một hố đen vũ trụ không?

Trong nghiên cứu đăng trên tạp chí Physical Review Letters, các nhà khoa học tại Đại học California ở thành phố San Diego và Los Angeles cho rằng, khi hố đen nhỏ nguyên thủy của vũ trụ nuốt sao neutron có thể tạo ra vật chất nặng.

Một hố đen nuốt chửng sao neutron. (Ảnh: wikimedia.)

Điều này trái ngược hoàn toàn so với nhận định trước đây của giới khoa học cho rằng, phản ứng hợp hạch ở lõi sao hoặc các vụ nổ siêu tân tinh có thể tạo ra các nguyên tố nhẹ hơn sắt, còn các vụ nổ siêu tân tinh khổng lồ hay sự hợp nhất của hệ hai sao neutron có thể tạo ra các nguyên tố nặng hơn sắt.

Giáo sư vật lý George Fuller, đồng tác giả nghiên cứu, cho biết khi hố đen và sao neutron kết hợp với nhau sẽ tạo nên một dạng lò luyện sản sinh ra vàng, platinum, uranium và hầu hết các nguyên tố nặng hơn sắt. Ông cũng cho biết thêm, nhiều khả năng những nguyên tố này hình thành trong môi trường giàu neutron.

Sao neutron là loại sao đặc nhất trong vũ trụ. Thông thường, một ngôi sao neutron có khối lượng gấp 1,35 đến 2,1 lần khối lượng Mặt Trời và theo ước tính chỉ một muỗng vật chất bề mặt của sao neutron có khối lượng khoảng ba tỷ tấn, gấp 900 lần khối lượng kim tự tháp Giza ở Ai Cập.

Hố đen nuốt chửng sao neutron. (Video: YouTube.)

Fuller giải thích thêm rằng, khi sao neutron bị hút vào hố đen nhỏ, nó sẽ bị hút từ trong ra ngoài do chịu ảnh hưởng của lực hấp dẫn. Trong quá trình xoay, thu nhỏ, vật chất hạt nhân được giải phóng ra, sự thu nhỏ ở trung tâm sao tăng dần lên. Vật chất bị phân tách được giảm sức ép, nóng lên và có đủ lượng neutron cần thiết để tạo ra nguyên tố nặng hơn sắt.

Các nhà khoa học đã dựa trên sự tồn tại của các hố đen nhỏ để đưa ra giả thuyết về sự hình thành nhiên liệu hạt nhân trong vũ trụ. Nhưng nhiều nhà thiên văn học cho rằng những hố đen như vậy được hình thành sau vụ nổ Big Bang và hiện nằm trong vật chất tối của vũ trụ.

Thep Fuller, việc hố đen nuốt chửng sao neutron tạo ra nguyên tố nặng hơn sắt và nhiên liệu hạt nhân rất hiếm khi xảy ra. Trong 10 thiên hà lùn mới có một thiên hà chứa nhiều nguyên tố nặng. Bởi các sao neutron rất ít xuất hiện ở trung tâm thiên hà và các thiên hà lùn, nơi được cho có nhiều hố đen.