Phân tích vụ va chạm sao neutron GRB 230906A hé lộ nguồn gốc các nguyên tố nặng trong vũ trụ

Một vụ sáp nhập thảm khốc giữa hai ngôi sao neutron xảy ra từ hàng trăm triệu năm trước đã cung cấp cho nhóm nhà khoa học quốc tế, đứng đầu là các chuyên gia từ Đại học Bang Pennsylvania (Penn State), những hiểu biết nền tảng mới về nguồn gốc của các nguyên tố nặng nhất trong vũ trụ, bao gồm cả vàng và bạch kim. Khám phá chấn động này liên quan đến một thảm họa vũ trụ quy mô lớn, đã được ghi chép chi tiết trong một bài báo công bố trên tạp chí khoa học uy tín The Astrophysical Journal Letters vào ngày 10 tháng 3 năm 2026.

Luồng sáng rực rỡ từ sự kiện này, được định danh là GRB 230906A, lần đầu tiên được vệ tinh Fermi của NASA ghi nhận vào tháng 9 năm 2023 và được phân loại là một vụ nổ tia gamma (GRB) ngắn. Những vụ nổ như vậy nằm trong số những hiện tượng mãnh liệt nhất trong không gian, có khả năng tạm thời làm lu mờ ánh sáng của cả một thiên hà. Việc giải phóng nguồn năng lượng khổng lồ khi hai ngôi sao neutron siêu đặc xoắn ốc lại gần và va chạm đã kích hoạt quá trình hình thành các nguyên tố nặng thông qua cơ chế bắt neutron nhanh, hay còn gọi là quá trình r (r-process).

Các nhà nghiên cứu, trong đó có tác giả chính Simone Dichiara và đồng tác giả Jane Charlton từ Đại học Bang Pennsylvania, đã sử dụng các quan sát tiếp theo từ Kính thiên văn tia X Chandra và Kính viễn vọng không gian Hubble của NASA để xác định chính xác nguồn gốc của vụ nổ. Họ đã định vị GRB 230906A nằm trong một thiên hà lùn mờ nhạt, cách Trái đất khoảng 8,5 tỷ năm ánh sáng. Thiên hà này là một phần của một cụm thiên hà lớn hơn đang trải qua quá trình sáp nhập dữ dội. Vị trí này được đánh giá là không điển hình vì vụ va chạm xảy ra bên trong một "đuôi triều" (tidal tail) – một dải sao và khí dài, mỏng bị kéo giãn bởi tương tác trọng lực cực mạnh giữa các thiên hà đang sáp nhập.

Tiến sĩ Dichiara nhận định rằng môi trường đặc thù này cho thấy các tương tác triều giữa các thiên hà có thể thúc đẩy quá trình hình thành sao, dẫn đến sự ra đời của các ngôi sao neutron mà cuối cùng sẽ sáp nhập với nhau. Bà Jane Charlton lưu ý rằng khám phá này mang lại cơ hội hiếm có để hiểu cách thức mà sự hủy diệt có thể thúc đẩy sự sáng tạo, đồng thời khẳng định rằng vàng trên Trái đất có nguồn gốc từ chính những sự kiện bùng nổ như vậy. Phát hiện này giúp giải mã bí ẩn kéo dài bấy lâu nay về việc tại sao một số vụ nổ tia gamma không xuất hiện ở nhân thiên hà và cách các nguyên tố nặng hiện diện trong các ngôi sao nằm xa trung tâm thiên hà.

Sao neutron thực chất là những lõi còn sót lại sau khi một ngôi sao có khối lượng lớn hơn nhiều so với Mặt trời cạn kiệt nhiên liệu, sụp đổ và phát nổ. Chúng chỉ có đường kính khoảng hơn mười dặm nhưng lại sở hữu khối lượng vượt xa Mặt trời, khiến giới khoa học coi chúng là một trong những vật thể cực đoan nhất trong vũ trụ. Nhóm nghiên cứu giả thuyết rằng các ngôi sao neutron tham gia vào vụ nổ tia gamma quan sát được đã hình thành từ một đợt bùng nổ tạo sao do sự sáp nhập thiên hà kích thích, diễn ra khoảng 700 triệu năm trước khi chính vụ sáp nhập sao neutron xảy ra. Sự kiện này không chỉ tạo ra luồng tia gamma mạnh mẽ mà còn phát tán các nguyên tố nặng mới hình thành vào không gian xung quanh.

Đồng tác giả Eleonora Troja từ Đại học Rome nhấn mạnh rằng đây là một "vụ va chạm bên trong một vụ va chạm", diễn ra trong một trường bụi khí còn sót lại từ cuộc đụng độ giữa các thiên hà hàng trăm triệu năm trước. Nhiều thiết bị không gian khác, bao gồm kính thiên văn Swift của NASA, cũng đã đóng góp vào khám phá quan trọng này. Việc duy trì nguồn kinh phí ổn định cho khoa học vũ trụ và cơ sở hạ tầng đài quan sát, bao gồm sự hỗ trợ từ Hội đồng Nghiên cứu Châu Âu (ERC) và Quỹ Khoa học Quốc gia Hoa Kỳ (NSF), là yếu tố sống còn cho những bước đột phá mang tính lịch sử như vậy.