Vật thể đặc biệt ấy nằm trong chòm sao Thiên Nga (Cygnus), chỉ cách Trái Đất khoảng 50 năm ánh sáng, gần đến mức các kính thiên văn hiện đại có thể “cảm nhận” được ánh sáng mờ nhạt của nó.
Điều khiến các nhà khoa học kinh ngạc là toàn bộ ngôi sao này được cấu tạo gần như hoàn toàn từ carbon tinh thể, tức một viên kim cương khổng lồ trong không gian, nặng tới 500 nghìn tỷ tấn.
Chòm sao Thiên Nga là một trong 48 chòm sao Ptolemy và cũng là một trong 88 chòm sao hiện đại, mang hình ảnh con thiên nga. Chòm sao này có diện tích 804 độ vuông, nằm trên thiên cầu bắc, chiếm vị trí thứ 16 trong danh sách các chòm sao theo diện tích.
Nghe qua tưởng như một câu chuyện trong phim khoa học viễn tưởng, nhưng đây là một phát hiện có thật được xác nhận bằng dữ liệu vật lý và mô hình thiên văn. Ngôi sao đó là một sao lùn trắng (white dwarf) với phần lõi còn sót lại sau khi một ngôi sao khổng lồ tự “thiêu rụi” chính mình ở cuối đời.
Khi ngôi sao cạn kiệt nhiên liệu hạt nhân, nó co sụp lại, đẩy các lớp ngoài ra xa và để lại phần lõi cực kỳ đặc, nén chặt đến mức một khối nhỏ chỉ vài centimet khối cũng nặng hàng tấn.
Điều đặc biệt là lõi sao này chủ yếu gồm carbon và oxy, và khi nguội dần qua hàng tỷ năm, các nguyên tử carbon bên trong bắt đầu sắp xếp lại thành mạng tinh thể, giống hệt quá trình hình thành kim cương trên Trái Đất.
Kết quả là, toàn bộ ngôi sao có đường kính chỉ bằng 1/5 Trái Đất nhưng khối lượng gần tương đương Mặt Trời biến thành một viên kim cương vũ trụ khổng lồ, tỏa ra ánh sáng mờ lạnh và cứng hơn bất cứ vật chất nào chúng ta từng chạm đến.
Chòm Thiên Nga chứa một “ngôi sao kim cương” khổng lồ, có trọng lượng 500 nghìn tỷ tấn, đây không phải là một ngôi sao đã chết theo cách thông thường mà là một sao lùn trắng với lõi được làm cứng và kết tinh thành kim cương.
Khái niệm về “ngôi sao kim cương” từng khiến giới thiên văn háo hức nhiều năm qua. Trước đó, năm 2012, các nhà khoa học từng tuyên bố phát hiện ra một “hành tinh kim cương” trong chòm sao Cự Giải, với kích thước gấp đôi Trái Đất và có bề mặt phủ đầy kim cương.
Tuy nhiên, sau khi phân tích kỹ dữ liệu quang phổ, họ nhận ra hàm lượng oxy trong khí quyển của hành tinh này cao hơn carbon rất nhiều, đồng nghĩa với việc nó không thể kết tinh thành kim cương. Giấc mơ “hành tinh kim cương” khi ấy sụp đổ, và giới nghiên cứu đành phải thừa nhận mình đã… nhầm.
Lần này thì khác. “Viên kim cương” trong chòm Thiên Nga được xác nhận là một sao lùn trắng kết tinh thực sự. Nó nằm trong hệ sao đôi, quay quanh một sao xung (pulsar), một dạng sao neutron quay cực nhanh, hơn 100 vòng mỗi giây.
Sức hút mạnh mẽ của sao xung khiến ngôi sao lùn trắng bị “kéo giãn”, làm lõi của nó nén chặt thêm. Dưới áp suất khổng lồ ấy, các nguyên tử carbon bên trong sắp xếp hoàn hảo đến mức toàn bộ ngôi sao trở thành một khối tinh thể khổng lồ, cứng gấp hàng triệu lần thép, nặng gấp hàng trăm nghìn tỷ tấn.
Các nhà vật lý thiên văn cho biết, khối lượng của ngôi sao này đang tiến gần đến “giới hạn Chandrasekhar” – mức tối đa mà một sao lùn trắng có thể đạt được trước khi sụp đổ hoặc phát nổ. Ở ngưỡng tới hạn này, các điều kiện vật lý trở nên lý tưởng để carbon kết tinh hàng loạt, khiến cả ngôi sao thực sự hóa thành “viên kim cương” khổng lồ nhất vũ trụ từng được biết đến.
Khi đọc đến đây, nhiều người có thể nảy ra ý tưởng “ai sẽ là người đầu tiên khai thác kim cương ngoài hành tinh?”. Nhưng thực tế, chúng ta không thể đến gần nó. Cách Trái Đất 50 năm ánh sáng, “viên kim cương vũ trụ” này nằm trong môi trường có nhiệt độ hàng nghìn độ C, bức xạ mạnh, và lực hấp dẫn khủng khiếp, đủ để nghiền nát bất kỳ tàu vũ trụ nào dám lại gần. Dù vậy, chỉ riêng việc biết rằng một viên kim cương khổng lồ đang trôi lơ lửng trong không gian cũng đủ khiến con người choáng ngợp trước quy mô của vũ trụ.
Thực tế, không phải sao lùn trắng nào cũng có thể hóa kim cương. Để làm được điều đó, nó phải có khối lượng vừa phải – không quá lớn để trở thành siêu tân tinh, nhưng cũng đủ để tạo ra áp suất và nhiệt độ cần thiết cho quá trình kết tinh. Các nhà khoa học ước tính rằng, chỉ một tỷ lệ rất nhỏ trong hàng trăm tỷ ngôi sao của dải Ngân Hà có thể trải qua quá trình này hiếm như trúng số độc đắc của vũ trụ.
Những phát hiện như thế khiến chúng ta nhìn lại vũ trụ bằng ánh mắt khác. Kim cương, thứ được coi là “báu vật vô giá” trên Trái Đất lại chỉ là một vật liệu bình thường trong quy mô thiên hà. Có thể, một trong những ngôi sao mà bạn thấy lấp lánh trên bầu trời đêm hôm nay thực ra là tàn dư của một viên kim cương khổng lồ đang nguội dần trong im lặng.
Con người vẫn đang mải mê tìm kiếm những viên đá quý nhỏ bé trong lòng đất, trong khi ngoài kia, giữa vô tận không gian, một “quả cầu kim cương” nặng 500 nghìn tỷ tấn đang âm thầm tỏa sáng như một lời nhắc nhở rằng vẻ đẹp và sự giàu có của vũ trụ vượt xa mọi giới hạn mà chúng ta từng tưởng tượng.
