TS. Võ Thanh Tân
Tại nơi này hay nơi khác trong vũ trụ luôn có những ngôi sao đang được hình thành và cũng có vô số vì sao đang tắt lịm dần đi. Sự khởi đầu của một ngôi sao thường giống nhau. Từ những lớp bụi các tinh vân do các vụ nổ tung của các sao lớn – SUPERNOVA và với lực hấp dẫn sau vài trăm triệu năm, chúng kết dính lại nhau và hình thành sao mới. Những ngôi sao cực lớn có nhiệt độ rất cao, đạt vài trăm triệu độ, là nơi lý tưởng để xảy ra phản ứng tổng hợp hạt nhân tạo ra các nguyên tố nặng. Mặt Trời và các hành tinh đã trải qua 3 lần Supernova như thế nên trong lòng Trái Đất mới có thể có các nguyên tố nặng như Th, U,...
Supernova
Tuy nhiên, cái chết các ngôi sao rất lại khác nhau. Chúng phụ thuộc nhiều yếu tố, trong đó có hai con số đáng kể là số Chandrasekhar có giá trị khoảng 1,4M và số Tolman-Oppenheimer-Volkoff có giá trị khoảng chừng 8M, phụ thuộc vào thành phần các nguyên tố trong sao, với M là khối lượng Mặt Trời.
Hình dạng các ngôi sao là hình cầu, một hình dạng hoàn hảo trong không gian 3D, là do sự cân bằng giữa áp suất suất ánh sáng, đẩy vật chất ra xa, và lực hấp dẫn, kéo vật chất về nhau.
CÁI CHẾT CỦA MẶT TRỜI VÀ CÁC SAO NHỎ CÓ KHỐI LƯỢNG m < 1,4M
Ngôi sao là khối khí hydro dưới dạng plasma với nhiệt độ từ 10 triệu đến 25 triệu độ nên có phản ứng tổng hợp hạt nhân, từ các hydro chuyển thành heli.Với phương trình Einstein E =mc2, năng lượng phát sáng làm giảm khối lượng ngôi sao (Mặt Trời mỗi giây mất 1 tỉ kg cho bức xạ) nên đến 6 tỉ năm nữa lực hấp dẫn nhỏ đáng kể so với áp suất ánh sáng,Mặt Trời sẽ nở to ra và nuốt chửng các hành tinh bên trong, cả Trái Đất. Lớp vỏ có nhiệt độ giảm nhanh và có màu đỏ nên được gọi là sao KHỔNG LỒ ĐỎ. Sau đó, phần vỏ trở thành bụi và bay vào trong vũ trụ, chỉ còn trơ lại phần lõi. Nếu ngôi sao khá lớn trong loại này (như Mặt Trời) phần lõi co lại dưới lực hấp dẫn và các nguyên tử heli tổng hợp thành cacbon và nhiệt độ lên đến 50 triệu độ, rất sáng nên được gọi là sao LÙN TRẮNG. Sau đó, nó nguội dần. Vài chục tỉ năm sau, nó trở thành LÙN NÂU rồi LÙN ĐEN. Các sao Lùn Trắng có khối lượng chừng 0,5M và có kích thước chừng bằng Mặt Trăng. Hiện nay, tuổi của vũ trụ còn ít nên người ta chưa phát hiện ra các sao Lùn Đen, chúng chỉ là các khối cacbon đã nguội bay lang thang trong vũ trụ.
CÁI CHẾT CỦA NGÔI SAO CÓ KHỐI LƯỢNG 1,4M < m < 8M
Do khối lượng lớn nên mặc dù bức xạ năng lượng ra ngoài nhưng lực hấp dẫn luôn lớn hơn áp suất ánh sáng nên ngôi sao chỉ co lại. Đến khi lực hấp dẫn quá lớn, sao nổ tung lớp vỏ gọi là Supernova mà độ sáng khi nổ tương đương với độ sáng cả Thiên hà, chúng trở thành đám mây bụi và được gọi là tinh vân. Phần lõi tiếp tục co lại phá nát nguyên tử, làm proton và electron dính chặt nhau thành neutron và được gọi là SAO NEUTRON. Sao neutron có khối lượng khoảng 2M – 2,5M, kích thước chừng 10km nên rất đậm đặc và cứng. Sao neutron quay rất nhanh chừng 100 vòng mỗi giây. Nếu sao neutron bức xạ sóng điện từ ra ngoài dưới dạng xung thì nó được gọi là PULSAR.
Sao neutron
Pulsa
CÁI CHẾT CỦA SAO LỚN m > 8M
Quá trình chết diễn ra gần giống như sao neutron nhưng Supernova kinh khủng hơn nhiều tạo thành những tinh vân rất rộng trong vũ trụ. Tuy nhiên, do khối lượng quá lớn dẫn đến hiện tượng Sụp Đổ Hấp Dẫn, các neutron bị bóp nát và cuối cùng trở thành LỖ ĐEN. Lỗ Đen là một vùng không – thời gian có trường hấp dẫn cực kỳ lớn hấp dẫn mọi thứ ngay cả ánh sáng không thoát được ra ngoài nó và thời gian trong nó bị sụp đổ.
Tham khảo:
Wikipedia
Nguồn gốc (Trịnh Xuân Thuận)