Lý giải phản vật chất, cảm hứng của “Thiên thần và ác quỷ”

Từ đầu những năm 1970, nguồn gốc phản vật chất vô tận bên trong thiên hà Milky Way vẫn là điều làm các nhà thiên văn đau đầu.

Các nguyên tử thông thường như proton và electron đều có một phản hạt-phản vật chất tương đương cùng khối lượng nhưng điện tích ngược nhau. Khi một proton mang điện dương tiếp xúc với phản proton mang điện âm, chúng sẽ hủy diệt nhau và tỏa ra năng lượng. Ảnh: Nguyên tử Hydro và phản hạt của nó (thienvanvietnam.org)

Tín hiệu tia gamma, cái mà các nhà khoa học theo dõi hơn 40 năm qua chính là dấu hiệu của vật chất tối. Sự bùng nổ năng lượng dưới dạng tia gamma cho thấy vật chất tối có mặt ở trung tâm thiên hà. Loại quá trình nào đã sản sinh ra vật chất tối cũng là một câu hỏi lớn. Ảnh minh họa của SchoolPhysics: năng lượng tia gamma sinh ra sau vụ hủy diệt do electron gặp phản hạt của nó là positron

Theo nhà nghiên cứu Roland Crocker, theo thời gian đã có nhiều lý thuyết giải thích sự có mặt của phản vật chất trong Milky Way. Một trong số đó là phản vật chất đến từ các quá trình liên quan tới sự có mặt của vật chất tối chưa biết rõ. Ảnh: biểu đồ tròn về các thành phần của vũ trụ, vật chất tối chiếm 22% so với vật chất thông thường như khí, sao, hành tinh… (Ảnh: Histories of Things to Come)

Lý thuyết thứ hai là vật chất tối gắn với một lỗ đen lớn ở ngay trung tâm thiên hà. Ảnh: ScienceMag

Giả thuyết thứ ba, giả thuyết mới nhất là: vật chất tối đến từ sự va chạm giữa các sao nằm trong những phần già cỗi nhất của thiên hà. Những kết luận mới cho thấy chính các vụ nổ supernova do sự va chạm giữa hai sao lùn trắng cách đây hàng triệu năm đã tạo ra vật chất tối ở giữa thiên hà. Ảnh minh họa của wwwmpa.mpa-garching.mpg.de về một vụ nổ kết hợp 2 sao lùn trắng

Tiến sĩ Crocker cho biết phát hiện này sẽ soi đường cho việc hiểu rõ các quá trình sớm góp phần hình thành Milky Way. Ảnh: quá trình hình thành Milky way (Ảnh: pages.uoregon.edu)

Milky Way là thiên hà chứa mặt trời và trái đất của chúng ta, ngôi nhà chung của khoảng 400 triệu ngôi sao và 100 tỉ hành tinh. Ảnh: www.tes.com

Đây là công trình của nhóm nghiên cứu dẫn đầu bởi các nhà vật lý đại học quốc gia Úc (Australian National University-AUN). Nghiên cứu này cũng đã được công bố trên tạp chí danh tiếng Nature Astronomy gần đây với tựa “Diffuse Galactic antimatter from faint thermonuclear supernovae in old stellar populations” (Khuếch tán vật chất tối từ supernovae nhiệt hạch mờ trong các dân số sao già). Ảnh: Internationalstudentsguide.org