Sự thật đằng sau vụ nổ gây biến đổi cả vũ trụ

Nhắc đến vũ trụ, điều đầu tiên mà chúng ta nghĩ tới là vùng không gian đen bất tận, tĩnh lặng, cùng những hành tinh to lớn lững lờ trôi. Thế nhưng, vũ trụ không hề yên bình, là thường xuyên xảy ra những vụ nổ. Một vài trong số đó có sức công phá rất lớn, điển hình như vụ nổ siêu tân tinh quá trình, hay còn gọi là "kilonova".

Một nghiên cứu mới đây tại Đại học Copenhagen, Đan Mạch cho rằng vụ nổ kilonova đầu tiên xảy ra vào năm 2017 trên thực tế tạo đã thành một hình cầu hoàn hảo, ở vị trí cách Trái Đất khoảng 140 triệu năm ánh sáng.

Sở dĩ đây là một bất ngờ, bởi trước đó, ai cũng cho rằng các vụ va chạm giữa 2 sao neutron phải có hình dạng dẹt và cấu trúc bất đối xứng. Do đó, nếu như vụ nổ xuất hiện dưới dạng hình cầu, thì đây sẽ là một hiện tượng vật lý bất ngờ.

Albert Sneppen - tác giả chính của nghiên cứu, giải thích: "Bạn có 2 ngôi sao siêu nhỏ quay xung quanh nhau. Tuy nhiên, dạng hình cầu xảy ra khi chúng va chạm cho thấy 2 ngôi sao có thể chứa rất nhiều năng lượng trong phần lõi. Đó là điều không thể lường trước".

Các nhà khoa học đặt giả thiết rằng đã xảy ra một "vụ nổ từ tính" tại ngay thời điểm năng lượng từ trường của ngôi sao neutron được giải phóng, cũng như trước khi ngôi sao này "sụp đổ" để trở thành một lỗ đen. Biết được hình dạng của kilonova là điều rất quan trọng để biến những sự kiện vũ trụ tưởng như ngẫu nhiên này trở thành một thước đo.

Cụ thể, dựa trên những khám phá về kilonova, các nhà quan sát có thể tính toán được khoảng cách giữa những vì sao trong vũ trụ, từ đó suy ra tốc độ giãn nở của vũ trụ, cũng như tốc độ gia tốc của nó.

Ngoài ra, việc phát hiện ra rằng các vụ nổ kilonova có dạng hình cầu cũng có thể làm sáng tỏ một phần về năng lượng tối, thứ vật chất bí ẩn chiếm khoảng 70% tổng hàm lượng vật chất - năng lượng của vũ trụ. Những nghiên cứu mới đây cho rằng chúng là yếu tố dường như đang thúc đẩy sự giãn nở ngày càng nhanh của vũ trụ.

Vụ nổ kilonova thường xảy ra trong hệ sao đôi chứa 2 thiên thể với cấu trúc đặc, điển hình là 2 sao neutron hoặc 1 sao neutron và 1 lỗ đen va chạm với nhau.

Theo các nhà khoa học, kilonova rất quan trọng đối với sự tiến hóa của vũ trụ, bởi trong điều kiện khắc nghiệt khi vụ nổ xảy ra, những nguyên tố nặng như vàng, bạch kim hay uranium... được hình thành, rồi phân tán đến nhiều nơi khác trong vũ trụ.

Cho đến nay, vụ nổ kilonova đầu tiên được phát hiện vào năm 2017 bởi kính thiên văn Hubble. Các nhà thiên văn từ nhiều nơi trên thế giới đã cùng nhau nghiên cứu hiện tượng này, và cho rằng khởi nguồn của kilonova là do 2 ngôi sao neutron va chạm với nhau.