Các hằng tinh đều to nhỏ như nhau chăng?

Các hằng tinh đều to nhỏ như nhau chăng?

Có phải các hằng tinh trên trời đều to nhỏ như nhau không? Không phải! Cũng như trên trái đất có người cao người lùn, trên trời cũng có hằng tinh khổng lồ hằng tinh nhỏ. Thể tích của hằng tinh khổng lồ rất lớn và nói chung các hằng tinh đó đều rất sáng, còn các hằng tinh có thể tích nhỏ đương nhiên cũng tối hơn. Trong số những người lớn rất ít người cao hơn 2 met và cũng rất ít người thấp dưới 1,5 m, nhưng giữa các hằng tinh khổng lồ và hằng tinh nhỏ bé có sự chênh lệch rất lớn. Ví dụ đường kính sao VV trong chòm sao Tiên vương lớn gấp hơn 2000 đường kính Mặt trời trong khi đó đường kính của một số sao lùn trắng chỉ bằng 1% -2% đường kính Mặt trời, và chỉ lớn hơn Trái đất một chút. Tuy vậy sao lùn trắng chưa phải là hằng tinh nhỏ nhất, hằng tinh nhỏ nhất phải kể đến sao Neutron có đường kính chỉ mấy kilomet. Bởi vậy nếu so với các "chàng lùn" khác thì sao lùn trắng vẫn là một vật khổng lồ. Nếu chúng ta ép nhỏ sao VV trong chòm sao Tiên vương bằng kích cỡ trái đất, thì theo tỉ lệ đó đường kính của Mặt trời chỉ còn 7 km, đường khính của sao lùn trắng chỉ còn hơn 100 met và đường kính của sao Neutron chỉ còn 10 cm như quả bóng cao su đồ chơi trẻ em.

Đường kính của các hằng tinh chênh lệch nhau hàng nghìn hàng vạn lần nhưng trọng lượng của chúng chênh lệch không nhiều lắm. Những hằng tinh có thể tích khổng lồ tuy có trọng lượng tương đối lớn nhưng cũng chỉ gấp chục lần trọng lượng của Mặt trời: trọng lượng của hằng tinh nhỏ nhất - sao Neutron cũng chỉ gấp 2-3 lần trọng lượng Mặt trời. Như vậy mật độ trên các hằng tinh khổng lồ tất nhiên sẽ rất nhỏ. Ví dụ có một vì sao đỏ tên là sao Tâm tú có 2 đường kính gấp 900 lần đường kính Mặt trời nhưng trọng lượng chỉ nặng hơn Mặt trời 15 lần. Mật độ bình quân của sao đó loãng gấp hơn 4 vạn lần mật độ bình quân của không khí trên trái đất, có thể nói trong lòng vì sao đó hoàn toàn trống rỗng. Nhưng khối lượng riêng 1 centimet khối vật chất trên sao lùn trắng nặng tới mấy tấn, vật chất trên sao Neutron còn nặng hơn nữa: 100 triệu tấn/1cm khối, nghĩa là một hạt bụi nhỏ trên sao Neutron cũng nặng tới nghìn cân. Loại vật đó đúng không thể tưởng tượng được. Trong quá trình hình thành sao Neutron có bị một sức nén rất lớn vì vậy vật chất sao Neutron không còn là thể khí thông thường mà là loại khí Neutron bị "nén ép" (khí neutron gồm các hạt cơ bản của hạt nhân nguyên tử). Trong loại vật chất đó các hạt nhân nguyên tử bị sức nén cực lớn đã "dồn ép" chật ních. Do giữa các hạt nhân nguyên tử không tích điện nên không bị cản trở tiếp xúc với nhau, bởi vậy mật độ tập trung của chúng rất lớn.

Có một số hằng tinh luôn thay đổi độ to nhỏ giống như lồng ngực con người khi hít vào thở ra. C với nhịp độ giãn nở và co lại, độ sáng của chúng cũng thay đổi lúc sáng lúc tối theo chu kỳ nhất định. Loại hằng tinh này gọi là pulsar hay sao mạch xung (thay đổi theo nhịp mạch).

Hằng tinh cách xa Trái đất như vậy, làm sao chúng ta biết được chúng to nhỏ khác nhau? Thực vậy, để đo được đường kính của các hằng tinh là việc làm rất khó khăn vì góc đường kính của các hằng tinh rất nhỏ, lớn nhất cũng không quá 0,05 . Ví dụ như ta đặt một quả bóng đường kính 27 cm trên đỉnh một toà nhà cao 20 tầng và đứng quan trắc quả bóng đó từ khoảng cách 2000 km thì góc đường kính của quả bóng đó sẽ là 0,05 . Để biết được các hằng tinh to hay nhỏ, các nhà khoa học đã áp dụng nhiều biện pháp, trong đó có biện pháp thứ nhất là dùng một thanh sắt dài 18 m đặt trước ống kính thiên văncực lớn, trên thanh sắt đó gắn 2 đôi gương phản xạ để tiếp nhận ánh sáng của các vì sao, ánh sáng của các vì sao được phản xạ và hội tụ ở màn hình, qua đó sẽ được đo đường kính của các hằng tinh nhỏ tới 0,001. Gần đây có người còn thí nghiệm hội tụ ánh sáng của các hằng tinh bằng mấy chiếc kính viễn vọng quang học và đạt được kết quả khả quan hơn. Biện pháp thứ hai là dùng điện quang kế đo mức độ thay đổi ánh sáng của hằng tinh khi bị Mặt trăng che lấp, từ đó tính toán ra đường kính của các hành tinh. Biện pháp thứ ba là thông qua những đường khúc xạ ánh sáng của các sao kề sát nhau để tính ra đường kính của chúng. Sao Tiên vương VV và sao của chòm sao Ngự phu là hai sao kề sát nhau, đường kính của chúng đã được các nhà khoa học đo bằng phương pháp này.

Tác phẩm, tác giả, nguồn

  • Tác phẩm: Giải đáp 136 câu hỏi về thiên văn học
  • Nguồn: kenhsinhvien.vn
"Like" us to know more!