Trong bài viết “Tinh vân, đám mây mang vóc dáng sánh ngang tầm vũ trụ” sắp tới đây sẽ cung cấp nhiều thông tin về vũ trụ thú vị. Qua bài viết này tác giả mong muốn sẽ thu hút được nhiều người hơn đến với bộ môn nghiên cứu khoa học vũ trụ trong tương lai gần.
Đám mây tinh vân được định nghĩa như thế nào?
Theo khái niệm mà nhiều người tin tưởng thì tinh vân là những đám mây bụi khổng lồ của vũ trụ tập hợp lại với nhau do các lực hấp dẫn (nguyên nhân do đám mây này có khối lượng không đủ để tạo thành ngôi sao hay các hành tinh), hoặc đây cũng có thể là những tàn dư còn sót lại của những ngôi sao chết
Các đám mây có xu hướng tập trung thành các dải dài và hẹp có độ dài từ vài chục cho đến vài trăm năm ánh sáng, tuỳ vào mức độ to lớn về vật chất của những đám mây đó
Theo các nhà thiên văn học thì học cho rằng những đám mây vũ trụ ấy ra đời do những vật chất còn sót lại của quá trình phân rã một ngôi sao kết thúc. Các vật chất ấy được phóng ra và kết hợp lại do các lực hấp dẫn, đồng thời hình thành nên ngôi sao lùn
Phân loại các tinh vân khác nhau
Tinh vân không chỉ có một loại mà rất nhiều loại là đằng khác. Dựa vào các tính chất và đặc điểm khác nhau của các đám mây người ta có thể phân nhiều loại tinh vân với tên gọi khác nhau.
Tinh vân phát xạ
Tinh vân phát xạ là loại đám mây vũ trụ nằm đầu tiên trong danh sách. Loại này có thành phần chủ yếu là khí và bụi khi nằm gần các ngôi sao lớn bị tác động mạnh mẽ dẫn đến các vật chất trong đám mây bị ion hoá và có khả năng phát ra ánh sáng.
Nhiệt độ của các đám mây này có thể chạm ngưỡng lên đến 8000-10000K, đường kính kéo dài từ vài chục năm ánh sáng cho đến vài trăm năm ánh sáng. Điển hình với loại này ta có thể kể đến là “tinh vân Đại Bàng”
Tinh vân phản xạ
Những đám mây này phát sáng được vốn dĩ là do phản xạ lại ánh sáng của các ngôi sao ở gần đó, vì vậy nó có tên là tinh vân phản xạ. Những đám mây nào có thành phần từ những vật chất khí và bụi với đặc điểm nổi bật là phản xạ ánh sáng tốt.
Vì đây là ánh sáng do chúng phản xạ từ một nguồn ánh sáng khác nên chúng không được sáng mạnh như những loại đám mây vũ trụ khác. Tuy nhiên loại đám mây vũ trụ này lại phát ra quang phổ liên tục (nguyên nhân do phản quang lại ánh sáng nguồn khác) trong khi đó những đám mây phát xạ lại phát ra quang phổ vạch
Tinh vân tối
Do mật độ vật chất của đám mây này dày đặc đến nổi che phủ hoàn toàn ánh sáng do chúng phát xạ hay ánh sáng chúng phản xạ nên được gọi là những đám mây tối. Khi chúng ta quan sát trên bầu trời trong điều kiện không ô nhiễm ánh sáng và thời tiết thuận lợi sẽ bắt gặp những bóng đen trên bầu trời, là do những tinh vân tối hấp thụ gần hết các ánh sáng xung quanh
Một số đám mây nổi tiếng khi nhắc về những đám mây tối là: Tinh vân Đầu ngựa được tìm thấy trong chòm sao Lạp Hộ hay tinh vân Bao Than nằm trong chòm sao Nam Thập Tự
Tinh vân Mặt Trời
Loại đám mây vũ trụ tinh vân này được cho cái nôi hình thành nên hệ Mặt Trời của chúng ta ngày hôm nay. Với giả thuyết này được đưa ra vào năm 1734 bởi nhà thiên văn học Emanuel- Swedenborg
Tinh vân hành tinh – Siêu tân tinh
Siêu tân tinh với các tên gọi khác như tinh vân hành tinh hay đám mây hành tinh được định nghĩa là một đám mây vũ trụ có khả năng tự phát quang bên trong chứa các lớp vỏ ion hoá được phát ra từ những ngôi sao khổng lồ đỏ trong giai đoạn cuối cùng
Siêu tân tinh và câu chuyện cuối đời của một ngôi sao
Những tinh vân này có tuổi đời khá ngắn ngủi chỉ vỏn vẹn vài chục ngàn năm. Sẽ có nhiều bạn hỏi vài chục ngàn năm mà ngắn gì? Đúng, vài chục ngàn năm là khoảng thời gian dài đối với chúng ta nhưng đối với thời gian vũ trụ tính bằng hàng tỷ năm thì vài chục ngàn năm là một thời gian ngắn
Mỗi ngôi sao sẽ tồn tại được là do tiêu thụ nguồn năng lượng vật chất của nó. Trong quá trình phản ứng sẽ sinh ra năng lượng chống lại với lực hấp dẫn khổng lồ do thân hình đồ sộ nó tạo ra.
Khi mà một ngôi sao mất hết nguyên liệu thì sẽ có hiện tượng mất cân bằng lực, khiến ngôi sao đó bị sụp đổ vào trong lõi, tạo ra vụ nổ siêu tân tinh. Trong quá trình vụ nổ diễn ra, sẽ sản sinh một nhiệt lượng vô cùng lớn, đốt cháy mọi vật chất xung quanh nó.
Dựa theo cường độ của vụ nổ ta sẽ gọi là vụ nổ tân tinh hay siêu tân tinh. Sau vụ nổ sẽ tạo thành những đám mây khí bụi bao xung quanh ngôi sao, phát xạ ra các tia x và vô tuyến một cách mạnh mẽ.
Liệu rằng một siêu tân tinh có thể sinh ra thêm lỗ đen vũ trụ?
Đa số các ngôi sao sẽ có lượng lớn gấp 30 cho đến 100 lần so với khối lượng Mặt Trời. Nếu khối lượng chúng quá lớn để có thể cân bằng giữa các lực thì chúng sẽ sụp đổ vào trong lõi và tiếp tục sụp đổ đến mức độ vô hạn và tạo nên một điểm kì lạ gọi là lỗ đen
Có rất nhiều cuộc tranh luận xảy ra để bàn về vấn đề “ Các ngôi sao có kích thước như thế này một số ngôi sao tạo thành siêu tân tinh nhưng một số ngôi sao khác lại không tạo thành siêu tân tinh”
Có một số bằng chứng lại chỉ ra rằng các ngôi sao với kích thước như thế này có ít nhất một ngôi sao trong quá trình sụp đổ tạo ra một lỗ đen mà không trải qua giai đoạn siêu tân tinh
Các lỗ đen không nhất thiết phải được tạo ra ngay lập tức sau sự kiện một ngôi sao sụp đổ. Nhiều khi vụ nổ siêu tân tinh đã đây đi phần lớn khối lượng vật chất ra ngoài kia vũ trụ
Điều gì đang diễn ra trong các siêu tân tinh vậy?
Những điều gì đang xảy ra trong một ngôi sao ở những giây cuối cùng ngắn ngủi để một ngôi sao phát nổ ra. Thông tin về vấn đề này trên thực tế vẫn đang là một đề tài tranh luận khá gay gắt nhưng đối với một số loại siêu tân tinh, việc lõi của nó thiếu nhiệt hạch sinh ra năng lượng có nghĩa là bản thân của lõi không còn khả năng tự giữ được nữa.
Vật chất bên trong nó ít hơn nhiều so với vật chất của các lớp bên ngoài. Một khi điều này mà đã xảy ra thì việc sụp đổ của ngôi sao còn nhanh hơn so với sụp đổ của cái lớp bên ngoài.
Giả sử, nếu lỗi nhỏ hơn ba lần so với khối lượng của mặt trời thì sự sụp đổ có thể tạo ra áp suất lớn đến mức vật liệu trong lõi lao vào bên trong vượt qua lực lượng tử giữa các electron.
Quá trình này diễn ra cho đến khi tất cả chỉ còn lại là một quả cầu neutron được kết chặt với nhau một cách dày đặc, giả sử quả cầu này có khối lượng tương đương mặt trời thì đường kính chỉ dài khoảng 20 km
Tuy nhiên đến bước này, tinh vân hành tinh chỉ mới hoàn thành được một nửa so với mức độ cần hoàn thành của chúng. Vẫn còn những vật chất của sao chạy về phía lõi với tốc độ rất nhanh- hàng trăm km trên một giây, những vật chất này tập trung một cách dày đặc. Vì vậy phần lớn phẩm chất của ngôi sao này sẽ gọi là một cách mạnh mẽ
Mặt trời chết đi có thể tạo thành siêu tân tinh
Với định nghĩa cho rằng siêu tân tinh được tạo ra từ một vụ nổ của một ngôi sao khi chết đi. Vậy mặt trời cũng là một ngôi sao khi nó chết đi có tạo thành siêu tân tinh hay không?
Một điều đáng buồn là khối lượng của mặt trời chưa đủ để tạo ra một tinh vân hành tinh hoàn chỉnh. Vào giai đoạn cuối cuộc đời của mình mặt trời sẽ có dấu hiệu phình to thành các ngôi sao đỏ khổng lồ.
Khi những ngôi sao đỏ này cạn kiệt nhiên liệu hydro, chúng sẽ không phát nổ một cách dữ dội mà sẽ phóng lớp vật chất của chúng ra ngoài không gian vũ trụ một cách lặng lẽ và phần lõi của chúng bên trong sẽ có màu sáng và nhiệt độ rất cao người ta gọi đây là sao lùn trắng.
Những vật chất mà chúng phóng ra ngoài vũ trụ sẽ được trải rộng thành cái mà chúng ta gọi là tinh Vân hành tinh, với sao lùn trắng nằm ở giữa trung tâm. Chính những quá trình này đã tạo ra đám mây vũ trụ. Vì vậy trong vài tỷ năm tới, vào giai đoạn mà mặt trời kết thúc hành trình của mình, nó sẽ không bùng nổ mà sẽ có những bước đi rất ngoạn mục theo cách riêng của nó.
Những bức ảnh gây chấn động giới thiên văn
Tinh vân có thể được xem là một trong những hiện tượng vũ trụ đẹp, mà để chúng có thể đẹp một cách hoàn mỹ nhất thì phải qua những đôi bàn tay của những nhiếp ảnh gia chuyên nghiệp
Tinh vân Lạp Hộ
Đây là một đám mây theo dạng tinh vân phát xạ nằm trong chòm sao Lạp Hộ được nhà thiên văn học Nicolas Claude de Pierres phát hiện vào những năm 1610. Đây được xem là một trong những tinh vân hiếm hoi có thể quan sát bằng mắt thường bởi chúng chỉ cách Trái đất 1500 năm ánh sáng
Tinh Vân Mân Khôi
Hay còn có tên gọi khác là tinh vân Nơ thắt hoa hồng nằm trong hẳn chòm sao Kỳ Lân. Tinh vân này cách chúng ta khoảng 5200 năm ánh sáng , với kích thước đám mây này được ước tính 100 năm ánh sáng
Kết luận
Tinh vân nó rất đẹp nhưng nếu chúng ta biết về sự hình thành và đặc điểm của chúng sẽ cảm thấy nó đẹp hơn. Với bài viết này mong rằng quý độc giả có cái nhìn mới mẻ về bộ môn thiên văn học có vẻ nhàm chán. Mong rằng có thể gặp độc giả trong những bài viết tới để có thể cùng tìm hiểu thêm những kiến thức mới.
