Phát hiện ‘biển vũ trụ’ lơ lửng, nhiều nước gấp 3 lần Trái Đất
Ở nơi một hoặc nhiều hành tinh có thể sắp sửa ra đời, các nhà thiên văn đã tìm thấy lượng nước nhiều gấp 3 lần các đại dương Trái Đất cộng lại.
Sử dụng đài thiên văn ALMA – công cụ quan sát vô tuyến mạnh nhất thế giới đặt tại sa mạc Atacama của Chile – các nhà khoa học đã phát hiện “biển vũ trụ” khổng lồ ở nơi cách Trái Đất 450 năm ánh sáng, trong chòm sao Kim Ngưu.
Đó là một ngôi sao trẻ tuổi, bé nhỏ được bao quanh bởi một đĩa tiền hành tinh mới chỉ có dấu hiệu mờ nhạt cho thấy hành tinh đầu tiên sắp sửa ra đời gọi là HL Tauri.
Và nơi đó chứa đựng lượng hơi nước không tưởng.
Đĩa tiền hành tinh HL Tauri – Ảnh: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)
Các ước tính cho thấy lượng nước có thể bằng thể tích của Thái Bình Dương, Đại Tây Dương, Ấn Độ Dương, Bắc Băng Dương và Nam Đại Dương cộng lại, nhân cho 3 lần!
Theo nhà thiên văn học Stefano Facchini từ Đại học Milan (Ý), trưởng nhóm nghiên cứu, phát hiện này cho thấy sự hiện diện của nước có thể ảnh hưởng như thế nào tới sự phát triển của một hệ sao.
Những gì chúng ta đang nhìn vào trong chòm sao Kim Ngưu có thể là hình ảnh của Thái Dương hệ 4,5 tỉ năm trước, khi “hạt mầm” của Trái Đất cũng như các hành tinh bạn bè khác đang hình thành từ một đĩa tiền hành tinh dày đặc khí bụi.
Đặc biệt hơn, chúng ta có thể đang nhìn vào một bản sao trẻ hơn 4,5 tỉ tuổi của địa cầu.
Video đang HOT
Tóm tắt nghiên cứu trên tờ Space.com cho thấy lượng nước trong HL Tauri không phân bố đồng đều, mà dồi dào nhất ở một rãnh nhỏ trong đĩa.
Các rãnh trong một đĩa tiền hành tinh được hình thành khi ở một vị trí nào đó, khí bụi kết tụ thành một tiền hành tinh. Vì vậy ở nơi có rất nhiều nước đó, một hành tinh có thể đang ra đời.
Có nước là có hy vọng về sự sống. Vì vậy, hoàn toàn có khả năng chúng ta đang nhìn thẳng vào một hành tinh mà hàng tỉ năm sau sẽ sở hữu một nền văn minh giống của chúng ta, một thế giới với núi, sông, hồ phức tạp trên các lục địa và đại dương mênh mông.
Hơi nước cũng được cho là sẽ ảnh hưởng đáng kể đến thành phần hóa học và sự hình thành của một hành tinh.
Phát hiện này không chỉ đánh dấu một bước quan trọng trong sự hiểu biết của chúng ta về cách một hành tinh ra đời, mà là con một thành tựu lớn của ALMA.
Tìm ra dấu hiệu của nước ở nơi cách tận 450 năm ánh sáng là một kỳ công, rất khó khăn đối với các đài thiên văn Trái Đất – vốn thường phải quan sát xuyên qua khí quyển.
Tuy nhiên, đài thiên văn mặt đất là các cơ sở có điều kiện để được trang bị các máy móc cồng kềnh nhưng tối tân hơn các kính viễn vọng không gian. Do vậy, tận dụng tối đa tiềm năng của chúng là cơ hội để nhân loại mở ra các cánh cửa mới trong lĩnh vực vũ trụ học.
Đi tìm ngôi sao lớn nhất trong vũ trụ: Vua các vì sao
Ngôi sao này có vị trí nằm gần trung tâm dải Ngân hà chúng ta, cách Trái đất khoảng 9.500 năm ánh sáng.
Nằm trong chòm sao Scutum, UY Scuti là một ngôi sao Đại siêu khổng lồ (Hypergiants).
Khi nhắc đến sự vĩ đại, chúng ta thường đem Mặt trời ra so sánh. Điều này cũng không có gì là lạ vì Mặt trời là vật thể lớn nhất gần chúng ta với kích thước bằng 1 triệu lần so với Trái đất. Nhờ khối lượng khổng lồ đó, Mặt trời có lõi phản ứng nhiệt hạch để trở thành ngôi sao duy nhất cung cấp năng lượng cho Trái đất. Toàn bộ sự sống trên Trái đất đều do Mặt trời nuôi dưỡng nên Mặt trời là tất cả của nhân loại. Nhưng ở quy mô vũ trụ, hay chỉ quy mô ở Thiên hà thôi thì Mặt trời cũng chỉ là hạt cát nhỏ bé. Mặt trời có thể bị nuốt chửng bởi khoảng một nửa số ngôi sao được quan sát cho đến nay.
Hoàng đế UY Scuti
Ngôi sao lớn nhất trong vũ trụ mà chúng ta biết cho đến nay là UY Scuti. Đó là một ngôi sao siêu khổng lồ có thể có bán kính lớn hơn khoảng 1.700 lần so với bán kính của mặt trời. Nói một cách dễ hiểu, kích thước của gần 5 tỉ mặt trời có thể nằm gọn bên trong một quả cầu có kích thước bằng UY Scuti.
Năm 1860, các nhà thiên văn học người Đức tại Đài thiên văn Bonn lần đầu tiên xếp UY Scuti vào danh mục sao và đặt tên khai sinh cho nó khi đó là BD -12 5055. Trong lần quan sát thứ hai, các nhà thiên văn học nhận ra rằng nó phát sáng hơn rồi mờ hơn trong khoảng thời gian 740 ngày, dẫn đến việc nó được phân loại là một ngôi sao biến quang.
So sánh kích thước của Mặt trời và UY Scuti
Ngôi sao này có vị trí nằm gần trung tâm dải Ngân hà chúng ta, cách Trái đất khoảng 9.500 năm ánh sáng. Nằm trong chòm sao Scutum, UY Scuti là một ngôi sao Đại siêu khổng lồ (Hypergiants). Đại siêu khổng lồ — lớn hơn siêu khổng lồ (Supergiants) và khổng lồ (Giants) — là những ngôi sao hiếm hoi tỏa sáng rực rỡ. Chúng thường không sống lâu do tốc độ đốt khối lượng rất nhanh.
Tuy nhiên, tất cả các kích thước sao là ước tính. Nhà thiên văn học Jillian Scudder của Đại học Sussex đã viết: "Sự phức tạp với các ngôi sao là chúng có các cạnh khuếch tán. Hầu hết các ngôi sao không có ranh giới rõ ràng, nơi phân chia giữa chất khí của sao và chân không trong không gian. Ranh giới đó sẽ đóng vai trò là đường phân chia để có thể xác định kích thước sao".
Thay vào đó, các nhà thiên văn học dựa vào quang quyển của một ngôi sao để xác định kích thước của nó. Quang quyển là nơi ngôi sao trở nên trong suốt với ánh sáng và các hạt ánh sáng, hay photon, có thể thoát ra khỏi ngôi sao. Scudder nêu định nghĩa: "Đối với một nhà vật lý thiên văn, đây là bề mặt của ngôi sao, vì đây là điểm mà các photon có thể rời khỏi ngôi sao".
Nếu UY Scuti thay thế mặt trời ở trung tâm của hệ mặt trời, quang quyển của nó sẽ vượt ra ngoài quỹ đạo của sao Mộc (5 lần khoảng cách giữa Trái đất và Mặt trời). Tinh vân khí thoát ra từ ngôi sao vượt xa quỹ đạo của sao Diêm vương, vốn xa gấp 400 lần khoảng cách giữa Trái đất và Mặt trời.
Bán kính lớn của UY Scuti không làm cho nó trở thành ngôi sao lớn nhất hoặc nặng nhất. Vinh dự đó thuộc về R136a1, dù chỉ nặng gấp khoảng 300 lần khối lượng mặt trời nhưng bán kính lại lớn khoảng 30 mặt trời. Trong khi đó, UY Scuti chỉ nặng hơn khoảng 30 lần khối lượng mặt trời, nhưng có kích thước lớn hơn nhiều.
So sánh kích thước vẫn còn phức tạp hơn vì UY Scuti luôn biến thiên. Nhà thiên văn Scudder chỉ ra rằng ngôi sao này thay đổi độ sáng khi nó thay đổi bán kính. Và phép đo chúng ta hiện có chỉ ra sai số của UY Scuti khoảng 192 bán kính mặt trời. Mỗi biến thể hoặc biên độ sai số có thể cho phép các ngôi sao khác đánh bại UY Scuti trong cuộc đua về kích thước. Trên thực tế, có tới 30 ngôi sao có bán kính gần bằng hoặc vượt qua kích thước ước tính nhỏ nhất của UY Scuti. Do vậy ngôi sao khổng lồ này không hẳn ngồi an toàn trên ngai vàng dành cho "hoàng đế của các ngôi sao".
Ngôi sao nào là vua của các ngôi sao?
Các ứng cử viên cho sao có kích thước lớn nhất
Vậy ngôi sao nào sẽ thay thế UY Scuti nếu kích thước của nó được đánh giá lại? Dưới đây là một số ứng cử viên có thể lấy vương miện từ người khổng lồ có bán kính hiện được ước tính lớn bằng 1.700 lần bán kính của Mặt trời:
WOH G64 từng được cho là có kích thước khổng lồ gấp 3.000 lần kích thước của mặt trời. Thay vào đó, các phép đo mới hơn đăng trên Tạp chí Thiên văn học năm 2009 cho thấy bán kính của nó lớn hơn khoảng 1.504 mặt trời. WOH G64 là một ngôi sao siêu khổng lồ màu đỏ trong Đám mây Magellan Lớn, là một thiên hà vệ tinh của dải Ngân hà chúngta. Giống như UY Scuti, WOH G64 có độ sáng biến thiên vô thường.
Theo NASA, một ứng cử viên khác là Westerlund 1-26, có kích thước lớn gấp hơn 1.500 lần Mặt trời.
Theo một bài báo năm 2012 trên tạp chí Thiên văn học và Vật lý thiên văn, NML Cygni có kích thước bằng 1.639 lần Mặt trời.
Theo một bài báo năm 2020 trên tạp chí Vật lý thiên văn của các thiên hà, KY Cygni có kích thước bằng 1.033 lần Mặt trời.
Trong một bài báo năm 2012 trên tạp chí Solar and Stella, VY Canis Majoris được đo có bán kính gấp khoảng 1.420 lần so với bán kính của Mặt trời.
Ngôi sao siêu khổng lồ màu đỏ có tên Astrophysics từng được ước tính có kích thước lớn gấp 1.800 đến 2.200 lần so với Mặt trời, nhưng các phép đo mới đã thu nhỏ kích thước của nó. Tuy nhiên, một số nguồn vẫn liệt kê Astrophysics là ngôi sao lớn nhất.
Gần 30.000 vật thể bay bên ngoài Trái đất với tốc độ khó tin: Hiểm họa đáng lo ngại từ rác vũ trụ Nếu không thể giải quyết hiệu quả lượng rác vũ trụ, việc phóng các vệ tinh vào vũ trụ trong tương lai sẽ trở nên vô cùng khó khăn. Ngắm bầu trời đêm có lẽ là thói quen của rất nhiều người và từ xa xưa, đây là một cách hữu hiệu để giúp chúng ta thoát khỏi những áp lực và bộn...