Vì sao chỉ thấy các ngôi sao vào ban đêm?

Hỏi: Xin cho biết khái quát về thế giới các vì sao? Bạn Vũ Ngọc Anh (huyện Bình Lục, Hà Nam).

Ảnh minh hoạ: IE

GS.NGND NGUYỄN LÂN DŨNG trả lời: Chúng ta chỉ thấy các ngôi sao vào ban đêm vì ban ngày chúng đã bị che lấp bởi ánh sáng mặt trời. Cũng tương tự như mặt trời, sao là một khối plasma hình cầu chói sáng. Ta thấy sao nhỏ xíu vì chúng ở cách chúng ta rất xa. Thực ra thì mặt trời chỉ là một ngôi sao trung bình nhưng ở gần trái đất nhất. Ánh sáng từ mặt trời chiếu đến trái đất chỉ mất có 8,3 phút, trong khi một ngôi sao gần nhất (Cận tinh trong chòm sao Nhân Mã) để chiếu sáng đến trái đất phải mất tới… 4 năm. Hàng trăm tỷ sao hợp lại thành thiên hà. Thiên hà trong đó có hệ mặt trời tập trung theo một mặt phẳng và tạo thành dải ngân hà có chứa tới 100 tỷ sao.

Hầu hết các sao mà ta thấy được bằng mắt nằm trên thiên cầu với những chòm sao và những mảng sao. Ngành thiên văn học nghiên cứu vị trí các thiên thể trên một thiên cầu được gọi là thiên văn cầu. Những ngôi sao sáng nhất đều đã được đặt tên. Các nhà thiên văn học xác định được khối lượng, độ tuổi, thành phần hóa học và nhiều tính chất khác của ngôi sao bằng cách quan sát phổ, độ sáng và chuyển động của nó trong không gian. Nhiều đặc trưng khác của một sao được xác định thông qua lịch sử tiến hóa của nó, bao gồm đường kính, sự tự quay, chuyển động và nhiệt độ. Một sao chiếu sáng được là do các phản ứng tổng hợp hạt nhân tại lõi của nó, giải phóng năng lượng truyền qua phần bên trong sao và sau đó bức xạ ra không gian bên ngoài.

Bản đồ sao chính xác cổ nhất xuất hiện từ thời Ai Cập cổ đại năm 1534 trước Công nguyên.  Danh lục sao được biết đến sớm nhất được biên soạn bởi các nhà thiên văn học Babylon ở Lưỡng Hà vào cuối thiên niên kỷ thứ hai trước Công nguyên (khoảng 1531-1155 trước Công nguyên-TCN). Danh lục sao đầu tiên của thiên văn học Hy Lạp đã được lập ra khoảng năm 300 TCN. Rất nhiều tên gọi các chòm sao và ngôi sao sử dụng ngày nay được bắt nguồn từ tư liệu thiên văn của người Hy Lạp. Khoảng 90% thời gian sống của một sao là để đốt cháy hiđrô tạo ra heli trong những phản ứng nhiệt độ cao và áp suất cao tại lõi của sao. Mỗi sao phát ra gió sao chứa các hạt gây nên các dòng khí liên tục thổi vào không gian. Đối với hầu hết các sao, khối lượng bị mất đi do gió sao là không đáng kể.  

Gió sao là quá trình ngôi sao đánh mất vật chất của nó trong mọi giai đoạn của tiến hóa sao. Gió sao xuất phát từ mặt trời được gọi là gió mặt trời. Sao có quá trình hình thành, tiến hoá và kết liễu. Tuổi của sao chỉ thời gian sao ở trạng thái ổn định (không biến đổi về kích thước, nhiệt độ). Sao có khối lượng càng lớn thì tuổi càng ít.

Các sao có khối lượng cỡ mặt trời có tuổi khoảng 10 tỷ năm. Trong khoảng 5 tỉ năm nữa, mặt trời sẽ trở thành một sao khổng lồ đỏ, nó sẽ nở rộng với bán kính cực đại vào khoảng 250 lần bán kính hiện tại. Khi trở thành sao khổng lồ, mặt trời sẽ mất khoảng 30% khối lượng hiện tại. Sao đôi hay sao kép là hai sao nhìn từ trái đất rất gần nhau nhưng thực tế ở xa nhau, chỉ chuyển động trong một trọng tâm chung. Khoảng một nửa các sao trong ngân hà là sao đôi.