Video

Bản trích

Ngôi sao nào lớn nhất trong vũ trụ?

Và tại sao nó lại lớn đến như vậy?

Và rốt cuộc những ngôi sao là gì vậy?

mọi điều về những ngôi sao

Để bắt đầu, chúng ta sẽ xuất phát từ Trái Đất.

chưa cần hiểu rõ và tường tận

trước hết ta tìm hiểu những thứ tổng quan và cơ bản

Thiên thể nhỏ nhất có tính chất giống 1 ngôi sao là hành tinh khí ga, gọi là một ngôi sao lùn nâu

giả dụ như là sao Mộc chẳng hạn.

Nó là hành tinh to lớn nhất hệ Mặt Trời.

Nó lớn hơn Trái Đất khoảng 11 lần và nặng hơn Trái Đất khoảng 375 lần

và cũng có cấu tạo giống như Mặt Trời.

Chỉ là nó có khối lượng ít hơn rất chi là nhiều mà thôi.

Sự chuyển tiếp thành một ngôi sao bắt đầu với Sao lùn nâu,

thế hệ tiếp theo của ngôi sao lùn nâu, với đầy nỗi thất vọng của mẹ chúng

Chúng có khối lượng gấp từ 60 - 90 lần so với Sao Mộc

Vậy, cho dù ta lấy 90 cái Sao Mộc rồi ném chúng với nhau

dù rất thú vị để chiêm ngưỡng

thì cũng chưa đủ để tạo thành một Ngôi sao

Điều thú vị là

tăng thêm khối lượng cho Sao lùn nâu không làm nó lớn hơn,

mà làm phần bên trong đặc hơn.

Điều này làm áp suất trong lõi đủ lớn

để những phản ứng nhiệt hạch diễn ra từ từ và làm vật thể sáng hơn một ít

Nên Sao lùn nâu là một quả cầu khí bốc cháy khổng lồ mà không phù hợp để xếp vào bất kì loại vật thể nào cả

Nhưng chúng ta đang muốn nói về các ngôi sao

không phải 1 trong những ngôi sao bất thành

nên tiếp tục nào!

Sao dãy chính

Khi một quả cầu khí khổng lồ vượt qua 1 khối lượng nhất định

lõi của chúng sẽ đủ nóng và đặc để bốc cháy

Hidro được kết hợp với heli trong lõi của chúng và giải phóng 1 lượng năng lượng khổng lồ

Những ngôi sao mà làm thế, chúng được gọi là “Sao dãy chính”

Sao dãy chính nào khối lượng càng nặng

thì nó sẽ cháy càng nóng, càng sáng hơn

và tuổi thọ của nó sẽ càng ngắn hơn

Khi chúng đốt xong hết khí Hiđrô, chúng sẽ phình lên,

to hơn gấp trăm gấp nghìn lần kích cỡ ban đầu của chúng

Nhưng, cái giai đoạn khổng lồ này

chỉ kéo dài bằng một phần nhỏ trong cuộc đời nó

Giờ chúng ta sẽ so sánh những ngôi sao

ở từng thời điểm khác nhau trong cuộc đời của chúng

Việc này không hề làm chúng bớt ấn tượng hơn

nhưng sẽ tốt hơn, nếu mình hình dung rằng

mình đang so sánh chúng khi còn là em bé, với khi chúng đã trưởng thành

Giờ tua lại từ đầu nghen :3

Những ngôi sao (thiệt) nhỏ nhất, là những “sao lùn đỏ”

To gấp khoảng 100 lần khối lượng Sao Mộc

Vừa đủ nặng để hợp hạch Hiđrô thành Heli

Vì chúng không nặng đến thế

nên chúng vừa nhỏ, vừa không quá nóng và tỏa sáng khá lờ mờ

Chúng là những ngôi sao dãy chính duy nhất, mà không to lên một khi chúng chết

mà chúng, kiểu, chết dần chết mòn.

Sao lùn đỏ, tới giờ, là loại sao phong phú nhất trong vũ trụ này

Vì chúng đốt nhiên liệu của chúng rất chậm,

chúng sẽ hưởng thọ tới tận 10 nghìn tỷ năm

gấp cả nghìn lần tuổi hiện nay của vũ trụ .

Ví dụ, một trong những ngôi sao gần nhất với Trái Đất,

là một ngôi sao lùn đỏ, tên là “Barnard’s Star”

nhưng do chiếu sáng yếu ớt quá, không có kính thiên văn thì chẳng thấy được nó đâu.

Chúng tôi có làm hẳn một vid riêng về “Sao Lùn Đỏ”,

nếu các bạn muốn tìm hiểu thêm ^^

Bước tiếp theo, là những ngôi sao như Mặt Trời chúng ta

Kể cả khi nói rằng Mặt Trời áp đảo cả Hệ Mặt Trời chúng ta,

vẫn không đủ xứng danh nghĩa cho nó,

vì Mặt Trời chiếm 99.86% tổng khối lượng của cả hệ.

Nó bừng cháy nóng hơn và sáng hơn rất nhiều so với sao lùn đỏ

mà vì vậy mà nó thọ ngắn hơn, chỉ có 10 tỷ năm thôi

Mặt Trời chỉ nặng gấp 7 lần sao Barnard

nhưng nó lại sáng hơn tận gấp 300 lần

với nhiệt độ bề mặt nóng gấp 2 lần sao Barnard.

giờ hãy đến những thứ lớn hơn nào.

Những thay đổi nhỏ về khối lượng sẽ tạo ra những thay đổi KHỔNG LỒ về độ sáng của những ngôi sao dãy chính

Ngôi sao sáng nhất trong bầu trời đêm ta, Sirius

nặng gấp 2 lần Mặt Trời

với bán kính gấp 1.7 lần Mặt Trời

Mà nhiệt độ bề mặt của nó lên đến gần 10,000 độ C

và vì thế, nó sáng gấp 25 lần độ sáng của Mặt Trời

Và với việc nó nóng như thế, tuổi thọ của nó giảm chỉ bằng 1/4 tuổi thọ của Mặt Trời (~2.5 tỷ năm)

Những ngôi sao nặng gần gấp 10 lần Mặt Trời,

có nhiệt độ bề mặt lên đến khoảng 25,000 độ C

Hệ β-Centauri ấp chứa 2 ngôi sao y hệt vậy,

với MỖI ngôi sao bừng sáng với tổng năng lượng gấp 20,000 lần Mặt Trời

Năng lượng đó to khủng khiếp so với một vật chỉ lớn hơn Mặt Trời gấp 13 lần

Nhưng chúng lại chỉ bừng cháy được khoảng 20 triệu năm thôi

Khi tất cả những thế hệ của những ngôi sao này chết

thì bằng thời gian để mặt trời quay 1 vòng quanh thiên hà

Vậy đây chính là công thức chăng?

Khối lượng càng lớn

Thì ngôi sao càng lớn?

Ngôi sao nặng nhất mà chúng ta biết là R136a1

Nó nặng 315 lần so với khối lượng mặt trời

và sáng hơn Mặt Trời 10 triệu lần (O.O)

Và còn nữa!! Mặc dù khối lượng và năng lượng cực kì khổng lồ của nó,

nó chỉ lớn hơn Mặt Trời 30 lần mà thôi!

Ngôi sao rất là extreme và được giữ lại nhờ trọng lực

khiến nó mất 321 nghìn tấn vật chất thông qua gió sao (bão mặt trời)

mỗi 1 giây !!

Những ngôi sao trong nhóm này cực kì hiếm

vì nó phá vỡ quy luật hình thành sao

Khi 1 ngôi sao có siêu khối lượng ra đời

chúng cháy cực kì nóng và sáng

và quá trình đó thổi đi nhiều khí gas, khiến chúng còn lớn hơn kích cỡ ban đầu

Vì vậy khối lượng lớn nhất cho 1 ngôi sao là gấp 150 lần Mặt Trời

Ngôi sao giống như R136a1 có lẽ đã được hình thành qua việc hợp nhất với những ngôi sao nặng khác trong vùng hình thành của sao đặc

Và đốt lõi Hidro trong vài triệu năm

Điều đó có nghĩa là chúng hiếm và “sống nhanh”

Từ đây, cách để lớn hơn không phải là thêm khối lượng

Để tạo ra những ngôi sao lớn nhất

chúng ta cần… giết chúng.

Sao khổng lồ đỏ

Khi sao dãy chính cạn kiệt Hidro trong lõi của chúng

Nó sẽ nóng hơn và đặc hơn nữa

Dẫn đến những phản ứng hợp hạch diễn ra nhanh hơn và nóng hơn

giúp chống lại trọng lực

và khiến cho lớp ngoài cùng phình lên trong giai đoạn khổng lồ

Và những ngôi sao này thực sự khổng lồ

Ví dụ nè, sao Gacrux

Chỉ có khối lượng lớn hơn 30% Mặt Trời thoi

mà nó đã phình ra 84 lần bán kính của nó

Thì đó, khi mà Mặt Trời vào trạng thái cuối cùng của nó rồi

Nó sẽ phình to ra và sẽ trở nên lớn hơn

Gấp 200 lần bán kính hiện tại của nó!!

Trong giai đoạn cuối cuộc đời này nó sẽ nuốt chửng các hành tinh khác

và nếu bạn nghĩ điều này đã đủ ấn tượng rồi,

thì xin được phép giới thiệu những ngôi sao lớn nhất vũ trụ

Sao cực siêu khổng lồ

Sao cực siêu khổng lồ là giai đoạn khổng lồ của sao lớn nhất trong vũ trụ

Chúng có diện tích bề mặt cực lớn

khiến chúng có thể tỏa ra lượng ánh sáng cực lớn

Trở nên quá lớn thì chúng cơ bản là tự nổ tung

khi mà trọng lực tại bề mặt quá yếu để giữ lượng nhiệt năng tỏa ra từ chính nó,

mà sau đó bị thổi đi thông qua những đợt gió sao (bão mặt trời) mạnh mẽ.

Sao Pistol nặng 25 khối lượng Mặt Trời

Nhưng có bán kính dài hơn 300 lần Mặt Trời

Một ngôi sao cực siêu khổng lồ xanh được đặt tên dựa vào ánh sáng xanh tràn đầy năng lượng của nó

Rất khó để xác định chính xác được sao Pistol sẽ sống được bao lâu

Nhưng có lẽ “chỉ” vài triệu năm

To hơn cả sao cực siêu khổng lồ xanh là sao cực siêu khổng lồ vàng.

Ngôi sao được nghiên cứu nhiều nhất là Rho Cassiopeiae

là ngôi sao rất sáng, có thể nhìn thấy được bằng mắt thường

mặc dù nó cách xa hàng nghìn năm ánh sáng từ Trái Đất

Tại 40 khối lượng Mặt Trời,

ngôi sao này có bán kính lớn xấp xỉ 500 lần bán kính Mặt Trời và sáng gấp 500 000 lần

Nếu Trái Đất nằm gần sao Rho Cassiopeiae như nằm gần với Mặt Trời

thì Trái Đất đã nằm BÊN TRONG nó, và chúng ta thì hiển nhiên là đã chết.

Sao cực siêu khổng lồ vàng rất hiếm. chỉ có 15 ngôi sao được biết đến

Điều này có nghĩa chúng chỉ đang ở trạng thái trung gian ngắn hạn của một ngôi sao thôi,

vì một ngôi sao sẽ giãn nở hay thu nhỏ lại trong các giai đoạn khác của sự cực siêu khổng lồ.

Đối với sao cực siêu khổng lồ đỏ, chúng ta sẽ đến với những ngôi sao lớn nhất từng biết đến,

có lẽ là loại sao lớn nhất có thể trong không gian.

Vậy ngôi sao nào thắng cuộc thi “khổng lồ” này?

Thực ra thì chúng tôi cũng không biết.

Sao cực siêu khổng lồ đỏ cực kì sáng và cũng cực kì xa,

vì vậy nên chỉ cần một chút không chắc chắn trong việc nghiên cứu, đo đạc

cũng sẽ dẫn đến sai sót cực kì lớn khi tính độ lớn của nó.

Tệ hơn nữa, nhóm sao cực siêu khổng lồ đỏ là những “người khổng lồ” tầm cỡ hệ mặt trời

đang tự thổi phồng bản thân qua thời gian

dẫn đến việc tính toán, đo đạc càng khó hơn.

ngôi sao lớn nhất mà chúng ta đã tìm thấy là stevenson 2-18

khi chúng tôi nghiên cứu những vì sao, các thiết bị đo đạc cũng dần được cải tiến, kích thước các ngôi sao trở nên chính xác hơn

nó có lẽ được sinh ra giống sao dãy chính, cách mặt trời một thời gian ngắn.

và bây giờ đã mất đi một nữa khối lượng

trên thực tế các sao siêu khổng lồ đỏ điển hình lớn gấp 1500 lần mặt trời

ước tính sơ bộ đường kính nơi lớn nhất của stevenson 2-18 lớn gấp 2150 bán kính mặt trời

và tỏa sáng khoảng nửa triệu lần mặt trời

nếu đặt mặt trời ở gần nó chỉ như hạt bụi vậy

ngay cả bộ não của chúng ta cũng không thể tưởng tượng ra quy mô tương quan của 2 vật thể trên.

ngay cả ánh sáng cũng phải mất 8.7 tiếng để đi xong 1 vòng quanh nó

vật thể nhanh nhất trái đất cũng phải mất 500 năm để hoàn thành 1 quỹ đạo quanh ngôi sao này

nếu thay stevenson 2-18 vào vị trí của mặt trời thì đường xích đạo của nó sẽ tương đương quỹ đạo sao thổ quay quanh thái dương hệ

khi nó trở nên già đi nó sẽ bắt đầu giải phóng lớp vật chất ngoài,bắt đầu co lại trở nên nóng hơn so với các ngôi sao siêu khổng lồ đỏ khác

khối lượng đạt đỉnh khi lớp vật chất có lại bằng với lõi sao chủ, chúng sẽ giải phóng hết vật chất và phát ra một vụ nổ siêu tân tinh

và trả lại khí gas cho thiên hà chủ

thứ gas này sau khi được giải phóng, nó sẽ bắt đầu lại quá trình tạo ra các ngôi sao mới

các ngôi sao được sinh ra rồi lại mất đi theo chu kỳ thắp sáng cho vũ trụ chúng ta

hãy thực hiện cuộc hành trình này một lần nữa, nhưng lần này là cuộc nói chuyện

vũ trụ rất rộng lớn

biết bao nhiêu thứ lớn lao khác

phần hướng dẫn và giới thiệu cách làm một video