TỰ NHIÊN TỒN TẠI 07

(ĐC sưu tầm trên NET)

 

15 Bí Ẩn Về Vũ Trụ Chưa Bao Giờ Được Tiết Lộ

Cấu trúc bí ẩn của vũ trụ đã lộ diện

Hạo Nhiên

08:00 - 23/10/2019 0 Thanh Niên

Lần đầu tiên các nhà thiên văn học trái đất đã tìm ra chứng cứ về sự tồn tại của lưới vũ trụ. Đây là hệ thống mà theo các chuyên gia đóng vai trò nền tảng, kết nối toàn bộ vũ trụ.

Một cụm thiên hà cổ đại

NASA/ESA

Lưới vũ trụ là cấu trúc bí ẩn, được dệt nên từ các sợi vật chất tối. Sự tồn tại của nó cho phép xây dựng các giả thuyết liên quan đến quy trình hình thành và tiến hóa của các thiên hà kể từ sau sự kiện Big Bang.

Thế nhưng, lưới vũ trụ lâu nay vẫn vô hình trước con người, cho đến mới đây, theo báo cáo trên chuyên san Science, cấu trúc bí ẩn của vũ trụ đã lộ diện lần đầu tiên trong lúc các nhà khoa học tập trung quan sát chòm sao Bảo Bình bằng kính viễn vọng cực lớn của Đài thiên văn Nam Âu (E-ELT, ESO).

Cụm thiên hà SSA22

Các cụm thiên hà là những cấu trúc được kết nối chặt chẽ nhất bằng lực hấp dẫn trong vũ trụ, và có thể chứa đến hàng trăm hoặc hàng ngàn thiên hà. Dựa trên các mô hình máy tính, giới thiên văn học dự đoán có hơn 60% khối lượng hydrogen hình thành trong sự kiện Big Bang đã phát tán thành những sợi khí siêu dài, giăng ngang dọc các thiên hà và dệt nên lưới vũ trụ.

Tại vị trí của một cụm thiên hà cổ đại, được đặt tên SSA22, cách trái đất khoảng 12 tỉ năm ánh sáng, họ phát hiện một tấm lưới khổng lồ, được dệt bằng những sợi khí hydrogen mỏng manh và vượt xa phạm vi của cụm thiên hà này.

Nhờ vào thông tin do E-ELT cung cấp, đội ngũ chuyên gia có thể tìm ra các sợi khí liên kết các thiên hà vô cùng yếu ớt, bao quanh những thiên hà trẻ thuộc nhóm thiên hà sinh sau đẻ muộn của cụm SSA22.

Phát hiện trên đã giúp củng cố giả thuyết cho rằng khí hydrogen hình thành trong sự kiện Big Bang đã dệt thành mạng lưới gồm nhiều sợi hydrogen đan chéo chằng chịt khắp vũ trụ. Tại những điểm giao nhau giữa các sợi này, những thiên hà bắt đầu hình thành và liên tục được bơm thêm khí hydrogen để phát triển.

Cái nôi của thiên hà và hố đen

Các kết quả quan sát mới nhất cho thấy những nút giao nhau của các sợi khí khổng lồ là cái nôi chứa những siêu hố đen và nhiều thiên hà với tốc độ “đẻ” sao cực nhanh. Trưởng nhóm Hideki Umehata, nhà thiên văn học của Đại học Tokyo (Nhật Bản), khẳng định đây là minh chứng về sự tồn tại của lưới vũ trụ và tác dụng của nó trong việc đã tạo nên cấu trúc vũ trụ mà chúng ta thấy được ngày nay.

Đồng tác giả, Giáo sư Michele Fumagalli, nhà vật lý học thiên thể của Đại học Durham (Anh), vui mừng nhận xét: “Chúng tôi cuối cùng đã tìm ra cách vẽ nên bản đồ về lưới vũ trụ và tiến tới tìm hiểu vai trò của chúng trong việc điều phối sự hình thành của các siêu hố đen và thiên hà”.

“Việc quan sát các cấu trúc mỏng manh nhất và lớn nhất trong vũ trụ là chìa khóa cho sự hiểu biết về vũ trụ, chẳng hạn nó tiến hóa như thế nào, cũng như xác định được cách thức các thiên hà phát triển và trưởng thành”, theo tờ The Guardian dẫn lời một thành viên của nhóm nghiên cứu là nhà vật lý học thiên thể Erika Hamden của Đại học Arizona (Mỹ).

Thiên thạch quét sạch khủng long, axit hóa biển cả 66 triệu năm trước

• Tuyết Mai
• 11:30 23/10/2019

Vụ va chạm của thiên thạch với Trái Đất 66 triệu năm trước không chỉ khiến khủng long tuyệt chủng mà còn biến các đại dương thành axit, tiêu diệt hàng loạt sinh vật biển.

Khi tiểu hành tinh rộng 10 km lao xuống Trái Đất 66 triệu năm trước (sự kiện này được gọi là Chicxulub), loài khủng long đã bị quét sạch.
Tuy nhiên, số phận chính xác của những cư dân đại dương đa dạng vào thời điểm đó của Trái Đất - những loài cúc đá, thằn lằn biển khổng lồ và các sinh vật biển khác - vẫn chưa được hiểu rõ.
Nghiên cứu mới hiện nay cho thấy sự kiện làm chấm dứt triều đại khủng long cũng đã axit hóa các đại dương của hành tinh, phá vỡ chuỗi thức ăn duy trì sự sống dưới nước và dẫn đến sự tuyệt chủng hàng loạt.

Lửa và cuồng nộ giáng xuống các đại dương

Nghiên cứu được công bố hôm 21/10 trong Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Mỹ đưa ra giả thuyết rằng tác động hủy diệt sinh vật biển trong sự kiện Chicxulub - kết quả của những tảng đá giàu lưu huỳnh đổ mưa axit vào đại dương - cũng nghiêm trọng như lửa và cuồng nộ mà nó mang đến đất liền.

"Đó là sự axit hóa tức thì, nó biến đổi hệ sinh thái trong hàng triệu năm. Chúng tôi đã sốc khi phát hiện điều này", Noah Planavsky, nhà nghiên cứu sinh học tại Đại học Yale, một trong những tác giả của nghiên cứu, nói với New York Times.

Hình ảnh minh họa miệng hố Chicxulub được tạo thành ngay sau khi thiên thạch va vào Trái Đất. Ảnh: Science Source.

Tác động của tiểu hành tinh Chicxulub - được đặt tên theo miệng núi lửa mà nó tạo thành quanh Vịnh Mexico - đã gửi các cột đá vào bầu khí quyển Trái Đất, thiêu hủy các khu rừng trên hành tinh và đưa sóng thần lan khắp các đại dương. Nhưng mối liên hệ giữa sự cố và sự tuyệt chủng hàng hải tỏ ra kém vững chắc.
Lỗ hổng đó luôn ám ảnh tâm trí nhà địa lý học Michael Henehan khi ông tham dự một hội nghị vào năm 2016 ở Hà Lan, trong đó có chuyến thám hiểm hệ thống hang động ở Geulhemmerberg, nơi chứa đá từ cuối kỷ Phấn Trắng.
Ở đó, ông bắt gặp lớp đá dày đáng ngạc nhiên được làm từ đất sét xám hình thành ngay sau khi thiên thạch đâm vào và đã thu thập một số mẫu đá.
Quay trở lại phòng thí nghiệm tại Đại học Yale, tiến sĩ Henehan, hiện là nhà nghiên cứu tại Trung tâm GFZ Helmholtz ở Potsdam, Đức, đã làm sạch các tảng đá và tìm thấy vỏ hóa thạch của hàng nghìn sinh vật phù du biển nhỏ được gọi là foraminifera, hay forams.

Vỏ Foram, hiển thị ở độ phóng đại 8 lần, được thu thập trong các hang động Geulhemmerberg ở Hà Lan. Chúng cung cấp manh mối về mức axit đại dương sau khi tiểu hành tinh rơi xuống. Ảnh: Michael J. Henehan.

Ông giải thích rằng việc phát hiện rất nhiều vỏ sò là may mắn vì chúng bảo tồn một lượng ít boron, nguyên tố hóa học rải rác trong các hóa thạch như vậy, từ đó cung cấp manh mối về mức axit cổ đại của đại dương.
Tiến sĩ Henehan và nhóm của ông đã đo lượng boron và thấy rằng tỷ lệ tương đối của hai đồng vị nguyên tố đã thay đổi đột ngột ngay tại thời điểm xảy ra tác động.
Tiến sĩ Planavsky giải thích rằng trong các vỏ như thế này, tỷ lệ của các đồng vị boron thay đổi khi độ axit của các đại dương tăng lên. Vì sự thay đổi cổ xưa này đã xảy ra trong 100 đến 1.000 năm đầu tiên sau tác động, điều đó có nghĩa là các đại dương đã trở thành axit chỉ sau một đêm.

Lời cảnh báo cho tương lai

Quá trình axit hóa tức thời sẽ tàn phá các sinh vật hình thành nền tảng của hệ sinh thái, dẫn đến các vấn đề cho các sinh vật khác như loài cúc đá sống cao hơn trong chuỗi thức ăn.
Nghiên cứu này cung cấp bằng chứng về những gì đã duy trì sự tuyệt chủng trên biển sau khi tác động của tiểu hành tinh khiến mọi thứ trở nên tồi tệ. Nó xác nhận rằng tiểu hành tinh đã kích hoạt sự tuyệt chủng ngay từ đầu.

Các lớp trầm tích trong hang động Geulhemmerberg, đánh dấu bước chuyển từ kỷ Phấn Trắng sang kỷ Cổ Cận. Ảnh: Michael J. Henehan.

Khoảng thời gian mà các tiểu hành tinh rơi xuống, hoạt động dữ dội của núi lửa khiến khối nham thạch hơn 200.000 dặm trào ra trong quá trình khoảng một triệu năm.
Trong một thời gian dài, không rõ liệu sự tuyệt chủng hàng loạt trên biển bắt nguồn từ những thay đổi được tạo ra bởi núi lửa hay bởi tiểu hành tinh. Nhưng vì sự thay đổi boron xảy ra chính xác ở ranh giới nên rõ ràng là tiểu hành tinh có tác động lớn hơn.
"Đó là bằng chứng rất mạnh mẽ rằng axit hóa đại dương là do tác động từ thiên thạch, không phải núi lửa", Tiến sĩ Lowery nói.
Dù là những sự kiện cổ xưa, axit hóa tức thì và tuyệt chủng hàng loạt có liên quan đến thế giới hiện đại của chúng ta. Theo báo cáo từ Hội đồng Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu của Liên Hợp Quốc, khí thải carbon dioxide của con người không chỉ làm ấm hành tinh mà còn làm axit hóa các đại dương.
Theo Tiến sĩ Planavsky, sự axit hóa hiện đại đó đang diễn ra với tốc độ và quy mô tương đương sự axit hóa do tiểu hành tinh kích hoạt. Ông cho rằng chúng ta có thể hứng chịu hậu quả tương tự trong 100 năm tới.

Phát hiện khủng long ăn thịt mới có răng như cá mập

Theo nghiên cứu mới công bố hôm 9/10, các nhà khoa học phát hiện loài khủng long ăn thịt mới có răng giống cá mập ở Thái Lan, giúp làm sáng tỏ lịch sử tiến hóa của nhóm này.

Siêu lỗ đen dải Ngân Hà phát nổ 300.000 năm vào buổi đầu của nhân loại

3,5 triệu năm trước, một vụ nổ khổng lồ đã “lóe lên” từ trung tâm dải Ngân Hà của chúng ta. Bức xạ từ vụ nổ cảm nhận được từ cách đó 200.000 năm ánh sáng.

Theo New York Times

Sao Neutron là gì?

•      52

Trong bài viết này, chúng ta cùng đi tìm hiểu sao Neutron là gì và nó được hình thành như thế nào nhé!

Sao Neutron

Sao neutron là một dạng trong vài khả năng kết thúc của quá trình tiến hoá sao. Một sao neutron được hình thành từ những gì còn lại của vụ sụp đổ một ngôi sao lớn sau các vụ nổ siêu tân tinh Kiểu II hay Kiểu Ib hay Kiểu Ic.

Minh họa sao neutron. (Ảnh: wiki).

Sự hình thành của sao neutron

Trong vòng đời của một ngôi sao có một sự cân bằng giữa lực hấp dẫn và áp suất: lực hấp dẫn của chính nó kéo các vật chất vào bên trong và áp suất đẩy ra bởi nhiệt độ cực cao và ánh sánh sinh ra do phản ứng nhiệt hạch đốt cháy khí Hydro thành Helium ở trong lõi của nó. Đối với một ngôi sao khổng lồ, quá trình này diễn ra hàng tỷ năm cho đến khi không còn hydro. Lúc này lực hấp dẫn chiếm ưu thế, phần lõi sẽ bị nén lại và nóng lên. Sự tăng nhiệt độ này hình thành, biến helium tạo nên các nguyên tố nặng hơn tạm thời ngăn chặn suy sụp lực hấp dẫn.

Vật chất bị thổi bay trong một vụ nổ siêu tân tinh. (Ảnh: wiki).

Các chu kỳ tiếp tục qua hàng thiên niên kỷ, với lõi của ngôi sao ngày càng trở nên nóng và đặc. Trong các vùng bên trong của lõi, một khối lượng của tro sắt bắt đầu được tạo thành. Đây là phần cuối của vòng đời: sắt không thể hợp nhất thành các nguyên tố nặng hơn và không thể sinh ra năng lượng đủ lớn như trước.
Khi lượng sắt đủ lớn được tích tụ trong lõi, nó sụp đổ nhanh chóng. Electron và proton được "vắt" với nhau để hình thành neutron do lực hấp dẫn quá lớn. Các nơtron tạm thời nhưng dữ dội này ngăn chặn sự sụp đổ.
Các lớp bên ngoài của ngôi sao sao đó bị thổi bay trong vụ nổ siêu tân tinh, vụ nổ ngoạn mục nhất của tự nhiên. Lõi còn lại của ngôi sao, khoảng hai mươi cây số và dày đặc với các neutron, được gọi là một ngôi sao neutron.

Các tính chất của sao neutron

Một sao neutron có khối lượng ít nhất 1,1 cho đến 3 lần khối lượng Mặt trời. Khối lượng lớn nhất của một sao neutron từng được quan sát là 2,01 lần Mặt Trời. Thông thường, các ngôi sao đặc có khối lượng nhỏ hơn 1,39 lần khối lượng Mặt Trời (giới hạn Chandrasekhar) là các sao lùn trắng, trong khi đó một ngôi sao đặc với khối lượng khoảng 1,4 đến 3 lần khối lượng mặt trời (giới hạn Tolman-Oppenheimer-Volkoff) sẽ là sao neutron.
Một sao đặc theo giả thuyết với khối lượng từ 3 đến 5 lần khối lượng MẶt Trời được gọi là sao quark và sao electroquark, nhưng trên thực tế chúng không tồn tại. Với khối lượng trên 10 lần khối lượng Mặt Trời, tàn dư của vụ nổ siêu tân tinh của ngôi sao sẽ vượt ngưỡng của áp suất suy thoái vật chất neutron và suy sụp hấp dẫn để tạo thành một lỗ đen,mặc dù khối lượng nhỏ nhất của một lỗ đen từng được nghiên cứu là khoảng 5 lần khối lượng Mặt Trời.

Minh họa starquake của sao neutron bởi Nasa. (Ảnh: wiki).

Nhiệt độ bên trong sao neutron mới hình thành khoảng 1011 đến 1012 độ Kelvin. Tuy nhiên, số lượng rất lớn của các neutrino nó phát ra mang đi quá nhiều năng lượng mà nhiệt độ của một ngôi sao neutron bị cô lập trong một vài năm tới khoảng 106 độ Kelvin. Với nhiệt độ này, hầu hết ánh sáng tạo bởi neutron nằm trong vùng tia X-ray.
Sao neutron có tỷ trọng cực kỳ lớn trong khoảng 3,7×10¹⁷−5,9×10¹7 kg/m³, gấp (2,6×10¹⁴ - 4.1×10¹⁴) lần tỷ trọng của Mặt Trời. Do đó tỷ trọng của sao neutron thậm chí còn lớn hơn cả hạn nhân nguyên tử (3×10¹⁷kg/m³). Một ngôi sao neutron là dày đặc đến nỗi một thìa cà phê (5ml) sẽ có một khối lượng hơn 5,5×10¹² kg, khoảng 900 lần khối lượng của các kim tự tháp Giza. Áp lực tăng từ 3×10³³−1,6×10³⁵ Pa từ lớp vỏ bên trong đến phần trung tâm.
Trung bình, trọng lực trên sao neutron lớn hơn trọng lực trên Trái đất 2 tỉ lần. Trong thực tế, nó đủ mạnh để uốn cong đáng kể bức xạ từ ngôi sao trong một quá trình được gọi là thấu kính hấp dẫn, cho phép các nhà thiên văn cho thấy một số mặt sau của ngôi sao.

Cập nhật: 29/09/2017 Theo khoahocvuifunsci

Phát hiện mới: Va chạm sao neutron tạo ra nguyên tố nặng strontium

Thứ Sáu, 25/10/2019 07:12 AM GMT+7

(VTC News) - Các nhà thiên văn học vừa phát hiện ra vụ va chạm của 2 sao neutron năm 2017 tạo ra nguyên tố nặng strontium bên cạnh vàng, chì và bạch kim.

• 
  
• Phát hiện ngôi sao neutron lớn nhất từ trước tới nay, nặng gấp 700.000 lần Trái Đất
• Vụ nổ siêu tân tinh Betelgeuse cách 640 năm ánh sáng nhìn từ Trái Đất

Cách đây 2 năm, các nhà thiên văn học lần đầu tiên quan sát được vụ va chạm của 2 sao neutron. Vụ nổ khủng khiếp này không chỉ phát ra sóng hấp dẫn và ánh sáng mà còn tạo nên những nguyên tố nặng như vàng, bạch kim và chì. Những nguyên tố này rải rác trong vũ trụ từ một vụ nổ kilonova (tương tự như vụ nổ siêu tân tinh).

Hình ảnh minh họa vụ va chạm của 2 sao neutron. (Ảnh: CNN)

Hiện các nhà khoa học còn phát hiện ra cả strontium - một nguyên tố nặng được tạo ra sau vụ va chạm sao neutron. Phát hiện này củng cố thêm bằng chứng cho thấy các cuộc đụng độ của sao neutron có thể tạo ra các nguyên tố nặng được tìm thấy khắp vũ trụ.

Các sao neutron là vật thể nhỏ nhất trong vũ trụ với đường kính chỉ bằng thành phố Chicago hoặc Atlanta (Mỹ). Chúng là những gì còn lại của các vụ nổ siêu tân tinh song lại vô cùng đặc với khối lượng thậm chí lớn hơn cả Mặt Trời.

Hãy tưởng tượng Mặt Trời bị nén lại trong kích cỡ chỉ bằng 1 thành phố, bạn sẽ thấy các sao neutron đặc và nặng thế nào, cũng như thấy được vụ va chạm của chúng sẽ khủng khiếp ra sao.

Phát hiện mới về vụ va chạm sao neutron này vừa được công bố trên tạp chí Nature ngày 23/10/2019.

"Bằng cách phân tích lại dữ liệu năm 2017 về vụ sáp nhập sao neutron trên, chúng tôi phát hiện ra sự xuất hiện của một nguyên tố nặng nữa trong quả cầu lửa này, đó là strontium. Điều ấy càng củng cố cho nhận định rằng cuộc va chạm sao neutron có thể tạo nên nguyên tố này trong vũ trụ", Darach Watson - trưởng nhóm nghiên cứu tại Đại học Copenhagen ở Đan Mạch nhận định.

Strontium được sử dụng trong quá trình làm pháo hoa và nặng hơn sắt.

Các nhà thiên văn học đang nghiên cứu những nguyên tố nặng này được tạo ra như thế nào trong hàng thập kỷ qua.

"Đây là giai đoạn cuối cùng trong cuộc truy tìm trong hàng thập kỷ về nguồn gốc của các nguyên tố trên. Chúng ta đều biết quá trình tạo nên các nguyên tố này hầu hết là trong những ngôi sao nguyên thủy, trong những vụ nổ siêu tân tinh hay ở các lớp bên ngoài của các ngôi sao già.

Tuy nhiên, cho tới nay, chúng ta không biết vị trí của giai đoạn cuối cùng này, thường được biết tới là quá trình bắt giữ neutron nhanh khi nó tạo nên những nguyên tố nặng trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học", Watson nói.

Trong quá trình bắt giữ neutron nhanh, các neutron bị giữ lại cực nhanh bởi các hạt nhân nguyên tử. Bên cạnh yếu tố tốc độ, các nguyên tố nặng như strotium cũng cần môi trường vô cùng nóng chứa đầy các neutron tự do để hình thành. Đây là quá trình tự nhiên chỉ xảy ra trong những môi trường khắc nghiệt như vậy và nó xảy ra chỉ chưa đầy 1 giây.

Do vụ va chạm sao neutron chỉ vừa xảy ra năm 2017 nên các nhà thiên văn học vẫn đang tìm hiểu điều gì đã xảy ra trong quá trình này cũng như những gì đã được tạo ra sau đó.

Phát hiện ngôi sao neutron lớn nhất từ trước tới nay, nặng gấp 700.000 lần Trái Đất
Các nhà khoa học vừa phát hiện ngôi sao neutron lớn nhất từ trước tới nay với khối lượng nặng gấp gần 700.000 lần Trái Đất

 (theo CNN)

Kiều Anh/VOV.VN