Sao lùn trắng có thể phát nổ như bom hạt nhân | Doanh nhân

Mô phỏng vụ nổ siêu tân tinh trong vũ trụ. Ảnh: Space.

Sao lùn trắng là phần lõi sáng mờ lớn cỡ Trái Đất của những ngôi sao chết. Đây là phần còn sót lại sau khi ngôi sao lớn cỡ trung bình cạn kiệt nhiên liệu và mất dần các lớp vỏ ngoài. Một ngày nào đó, Mặt Trời sẽ trở thành sao lùn trắng, tương tự như hơn 90% ngôi sao trong dải Ngân Hà.

Nghiên cứu trước đây phát hiện sao lùn trắng có thể chết trong vụ nổ hạt nhân gọi là siêu tân tinh loại Ia. Giới nghiên cứu còn nhiều điều chưa biết về nguyên nhân kích hoạt vụ nổ loại này, nhưng các công trình trong quá khứ hé lộ vụ nổ có thể xảy ra khi sao lùn trắng lấy thêm nhiên liệu từ ngôi sao đồng hành trong hệ nhị phân, có thể do va chạm. Ngược lại, vụ nổ siêu tân tinh loại II xảy ra khi một ngôi sao chết và sụp đổ vào trong. Hiện nay, các nhà nghiên cứu đã phát hiện quá trình xảy ra vụ nổ siêu tân tinh loại Ia, đó là sao lùn trắng bị kích nổ như vũ khí hạt nhân.

Khi sao lùn trắng nguội dần, uranium và nhiều nguyên tố phóng xạ nặng khác thuộc nhóm actinide kết tinh bên trong lõi của nó. Thỉnh thoảng, nguyên tử của những nguyên tố này đồng thời trải qua phản ứng phân hạch, phân chia nhỏ hơn. Quá trình phân rã phóng xạ như vậy có thể giải phóng năng lượng và hạt hạ nguyên tử như neutron. Nếu lượng actinide bên trong lõi sao lùn trắng vượt qua khối lượng nhất định, chúng có thể kích hoạt phản ứng chuỗi phân hạch hạt nhân, dẫn tới phát nổ. Vụ nổ bộc phát sau đó có thể thúc đẩy phản ứng hợp hạch, hạt nhân nguyên tử kết hợp sinh ra năng lượng khổng lồ. Tương tự, bom hydro sử dụng phản ứng chuỗi phân hạch hạt nhân để kích hoạt vụ nổ từ phản ứng hợp hạch.

Trong nghiên cứu mới, dựa trên tính toán và mô phỏng máy tính, các nhà khoa học nhận thấy khối lượng lớn uranium có thể kết tinh từ hỗn hợp nhiều nguyên tố thường thấy bên trong sao lùn trắng đang nguội. Nếu uranium phát nổ trong phản ứng chuỗi phân hạch hạt nhân, kết quả là nhiệt độ và áp suất bên trong lõi sao lùn trắng có thể cao tới mức đủ để thúc đẩy quá trình tổng hợp nguyên tố nhẹ hơn, như carbon và oxy, dẫn tới vụ nổ siêu tân tinh.

“Điều kiện để chế tạo và kích hoạt bom nguyên tử dường như rất khó khăn. Vì vậy, tôi rất bất ngờ khi phát hiện những điều kiện này có thể tồn tại sẵn theo cách tự nhiên bên trong ngôi sao lùn trắng rất đặc”, đồng tác giả nghiên cứu Charles Horowitz, nhà vật lý thiên văn hạt nhân ở Đại học Indiana chia sẻ.

Phát hiện mới có thể lý giải tại sao vụ nổ siêu tân tinh Ia xảy ra trong vòng một tỷ năm sau khi sao lùn trắng hình thành, bởi uranium của chúng chưa phân rã toàn bộ. Vụ nổ siêu tân tinh Ia có thể xảy ra thông qua sự sáp nhập của hai sao lùn trắng, theo Horowitz. Ông và cộng sự Matt Caplan, nhà vật lý thiên văn ở Đại học Illinois, mô tả phát hiện trên tạp chí Physical Review Letters.

https://vnexpress.net/sao-lun-trang-co-the-phat-no-nhu-bom-hat-nhan-4264911.html

Nguồn Live Science

Đánh giá của bạn:

Mời các bạn tham gia vào group Diễn đàn Doanh nghiệp để thảo luận và cập nhật tin tức.