Ngôi sao lớn nhất vũ trụ

Ngôi sao lớn nhất vũ trụ
Nguồn: ESO/L. Calçada

Xét trên kích thước sao, Mặt Trời chỉ ở cỡ trung bình, khoảng phân nửa số sao đã biết lớn hơn Mặt Trời, phân nửa còn lại nhỏ hơn. Ngôi sao lớn nhất từng được phát hiện trong vũ trụ là UY Scuti – một sao siêu-siêu khổng lồ với bán kính lớn hơn Mặt Trời 1708 lần. Tuy nhiên, ngôi vị đứng đầu của UY Scuti không vững chắc chút nào.

LỚN HƠN TẤT CẢ

Năm 1860, UY Scuti được các nhà thiên văn học Đức tại Đài thiên văn Bonn lần đầu tiên đưa vào danh mục sao với số hiệu BD – 12 5055. Khi quan sát lần thứ hai, họ nhận ra nó trở nên sáng hơn sau đó lại mờ dần trong vòng 740 ngày. Chính vì đặc điểm này khiến cho các nhà thiên văn coi nó là một sao biến quang. UY Scuti nằm gần trung tâm Dải Ngân Hà, cách chúng ta khoảng 9500 năm ánh sáng.

Ngôi sao lớn nhất vũ trụ
Tương quan kích thước của Mặt Trời, sao Sirius, Pollux, Arcturus và UY Scuti. Nguồn: Onedio

Nằm trong chòm sao Scutum (Cái Khiên), UY Scuti là một sao siêu-siêu khổng lồ (hypergiant), loại sao lớn hơn sao siêu khổng lồ (supergiant), và tất nhiên lớn hơn sao khổng lồ (giant) rất nhiều. Sao siêu siêu khổng lồ là những ngôi sao sáng chói hiếm thấy. Chúng thất thoát nhiều khối lượng do quá trình phát tán các đợt gió sao di chuyển với tốc độ cao.

Dĩ nhiên, kích thước của mọi ngôi sao đều chỉ là ước tính, dựa trên các kết quả đo đạc từ khoảng cách rất xa. Bán kính của sao được tính là khoảng cách từ tâm tới quang quyển, vùng được coi là bề mặt của sao, vì từ đó các photon rời khỏi sao để đi vào vũ trụ. Bán kính của Mặt Trời bằng khoảng 695700 km, con số này được gọi là 1 Solar Radii (R☉).

Nếu UY Scuti thay thế vị trí trung tâm của Mặt Trời trong Hệ Mặt Trời thì quang quyển của nó sẽ vượt quá cả quỹ đạo Sao Mộc. Khí thoát ra từ UY Scuti thậm chí còn vươn ra ngoài quỹ đạo của sao Diêm Vương, xa hơn khoảng cách từ Mặt Trời đến Trái Đất 400 lần.

Ngôi sao lớn nhất vũ trụ
Tương quan kích thước của các thiên thể trong Hệ Mặt Trời và một số sao. Nguồn: Wikipedia

Kích thước của UY Scuti vẫn chưa được xác định chính xác. Các nhà khoa học chỉ ra rằng độ sáng của một ngôi sao này sẽ thay đổi khi bán kính của nó được tính ra con số khác nhau, phạm vi sai số trong khoảng 192 R☉. Sự chênh lệch này khiến cho UY Scuti có thể bị những ngôi sao khác “soán ngôi” trên cuộc đua về kích thước. Trên thực tế, có tới 30 ngôi sao có bán kính bằng với kích thước ước tính tối thiểu của UY Scuti, vậy nên danh hiệu “Ngôi sao lớn nhất” của ngôi sao này luôn bị đe dọa.

Thêm nữa, bán kính khổng lồ của UY Scuti chưa đủ khiến nó trở thành vì sao nặng nhất, vinh dự này thuộc về R136a1, nặng hơn Mặt Trời khoảng 300 lần, nhưng bán kính chỉ lớn hơn 30 lần. Trong khi đó trọng lượng của UY Scuti chỉ hơn Mặt Trời 30 lần.

Ngôi sao lớn nhất vũ trụ
Trái qua phải: Tương quan kích thước của sao lùn đỏ, Mặt Trời, sao Dãy chính loại B và R136a1. Nguồn: ESO

ỨNG CỬ VIÊN CHO DANH HIỆU “NGÔI SAO LỚN NHẤT”

Vậy ngôi sao nào sẽ “soán ngôi” UY Scuti nếu kích thước của nó chưa đạt tới 1708 lần bán kính Mặt Trời? Có thể kể đến những “ứng viên sáng giá” sau:

  • WHO G64, với kích thước 1504 -1730 R☉, là một sao siêu siêu khổng lồ nằm trong Đám mây Magellanic lớn. Giống như UY Scuti, độ sáng của WHO G64 cũng chưa được xác định chính xác. Có ước tính cho rằng bán kính của nó lên tới 3000 R☉. Sở dĩ có sự chênh lệch lớn như vậy một phần là do sự hiện diện của bụi đã ảnh hưởng đến việc tính toán độ sáng và bán kính.
Ngôi sao lớn nhất vũ trụ
Vị trí của WOH G64 trong Đám mây Magellan lớn. Nguồn: Universe Today
  • RW Cephei có kích thước bằng 1535 R☉. Ngôi sao này là một sao siêu khổng lồ cam thuộc chòm Tiên Vương (Cepheus), cũng là một sao biến quang.
  • Westerlund 1-26 có kích thước trong khoảng từ 1530 đến 2550 R☉. Với số liệu trên, giả sử ngôi sao này thay thế vị trí của Mặt Trời thì quang quyển của nó có thể “nhấn chìm” quỹ đạo của Sao Thổ. Khác với những sao khác, Westerlund 1-26 thay có sự đổi về nhiệt độ, nhưng về độ sáng thì vẫn giữ nguyên.
  • KY Cygni, là một sao siêu khổng lồ đỏ nằm trong chòm Cygnus (Thiên Nga), với kích thước trong khoảng từ 1420 đến 2850 R☉ . Ước tính lớn nhất ở trên ở trên được các nhà thiên văn học đánh giá là mơ hồ, trong khi ước tính nhỏ nhất thì phù hợp với các sao khác được nghiên cứu trong cùng cuộc khảo sát, cũng như với mô hình lý thuyết về sự tiến hóa sao.
Ngôi sao lớn nhất vũ trụ
Mô phỏng tương quan kích thước giữa Mặt Trời và sao VY Canis Majoris. Nguồn: Wikipedia
  • VY Canis Majoris có kích thước trong khoảng từ 1300 đến 1504 R☉. Trước đây, ước tính kích thước của ngôi sao siêu siêu khổng lồ đỏ này dao động trong phạm vi 1800 đến 2200 R☉, nhưng số liệu này khiến cho nó mâu thuẫn với thuyết tiến hóa sao. Kết quả mới đây được cho là phù hợp, mặc dù một số nguồn tin vẫn coi nó là ngôi sao lớn nhất.

Vũ trụ bao la, số lượng sao chỉ trong một thiên hà như Dải Ngân Hà của chúng ta đã lên tới hàng trăm tỉ, chính vì thế nên sớm hay muộn, những ngôi sao được coi là lớn nhất hiện nay cũng sẽ bị thay thế bởi những ngôi sao lớn hơn. Việc của chúng ta là chờ đợi những báo cáo nghiên cứu mới nhất của các nhà khoa học.

Diệu Anh – Hội Thiên văn Nghiệp dư Hà Nội (HAS)

Lược dịch từ Space

Sao là một quả cầu plasma phát sáng (một trạng thái của vật chất tương tự như trạng thái rắn, lỏng khí trên trái đất). Trong vũ trụ có đến hàng triệu ngôi sao khác nhau nhưng chúng ta chỉ có thể quan quan bằng mắt những ngôi sao ở gần trái đất mà điển hình nhất là mặt trời. Vậy ngoài ngôi sao đặc biệt này thì bạn có biết thêm các ngôi sao trong vũ trụ và kỷ lục đang nắm giữ của chúng là gì không?
 

Ngôi sao lớn nhất vũ trụ

 

1. Ngôi sao sáng nhất và nặng nhất vũ trụ

Ngôi sao R136a1 được xem là ngôi sao đơn lẻ sáng nhất và đồng thời cũng nặng nhất vũ trụ với độ sáng gấp 8.700.000 lần và khối lượng hiện tại gấp 265 lần mặt trời. Thông thường, những ngôi sao càng sáng sẽ có kích thước càng lớn. Chúng mất rất nhiều năng lượng và khối lượng cũng bị giảm nhanh hơn so với những ngôi sao có độ sáng yếu. Các nhà khoa học ước lượng rằng ngôi sao R136a1 từng có khối lượng gấp 320 lần khối lượng mặt trời khi vừa được hình thành.
 

Ngôi sao lớn nhất vũ trụ

 

2. Ngôi sao mờ nhất vũ trụ

2MASS J0523-1403 hiện là ngôi sao mờ nhất trong vũ trụ nhưng chắc chắn rằng trong tương lai, kỷ lục này sẽ bị thay đổi. Nguyên nhân là vì tất cả các ngôi sao đều sẽ mất dần năng lượng, bị mờ đi và trở thành ngôi sao lùn đen. Tuy nhiên, quá trình này diễn ra trong một thời gian rất dài và đến nay, vẫn chưa có một ngôi sao lùn đen nào được tìm thấy.
 

Ngôi sao lớn nhất vũ trụ

 

3. Ngôi sao lớn nhất vũ trụ

Mặc dù R136a1 là ngôi sao sáng và nặng nhất vũ trụ nhưng nó không phải là ngôi sao lớn nhất mà kỷ lục này thuộc về sao UY Scuti. Theo ước lượng của các nhà khoa học, UY Scuti có đường kính lên đến gần 1,2 tỷ km (gấp 1.708 lần mặt trời), chiều dài chu vi đạt 7,5 tỷ km. Tất cả các ngôi sao đều không có kích thước quá lớn khi hình thành nhưng trong chu kỳ sống, chúng sẽ nở ra gấp nhiều lần. Giai đoạn này có thể kéo dài từ vài nghìn đến 1 tỷ năm.
 

Ngôi sao lớn nhất vũ trụ

 

4. Ngôi sao nhỏ nhất vũ trụ

Theo kết qua công bố trên tạp chí Astronomy & Astrophysics vào năm 2017 bởi các nhà khoa học Anh thì EBLM J0555 J0555-57Ab là ngôi sao nhỏ nhất vũ trụ. Nó nằm cách trái đất khoảng 600 năm ánh sáng và có độ sáng mờ hơn mặt trời khoảng 2.000 - 3.000 lần. Những ngôi sao nhỏ rất phổ biến trong vũ trụ nhưng nó chứa đựng nhiều điều bí ẩn mà con người vẫn chưa thể khám phá được.
 

Ngôi sao lớn nhất vũ trụ

 

5. Ngôi sao nóng nhất vũ trụ

Trong vòng đời của các ngôi sao, chúng sẽ bị gia tăng nhiệt độ, nở ra, hình thành một siêu tân tinh và nổ tung. Cuối cùng, những gì còn sót lại là các mảnh vụn và sao neutron hoặc hố đen. Ngôi sao hiện đang giữ kỷ lục nóng nhất vũ trụ là Eta Carinae, có nhiệt độ khoảng 40.000 độ C. Nó đang trong giai đoạn có thể trở thành một siêu tân tinh bất kỳ lúc nào.
 

Ngôi sao lớn nhất vũ trụ

 

6. Ngôi sao lạnh nhất vũ trụ

Hầu hết ngôi sao trong vũ trụ đều có nhiệt độ cao. Tuy nhiên, vẫn có những ngôi sao lạnh, được gọi là sao lùn nâu. Chúng có khối lượng nhẹ và nhiệt độ khá thấp. Ngôi sao lùn nâu lạnh nhất được tìm thấy cho đến nay là WISE J085510.83-071442.5, có nhiệt độ bề mặt khoảng từ -13 độ C đến - 47 độ C.
 

Ngôi sao lớn nhất vũ trụ

 

7. Ngôi sao già nhất vũ trụ

Xác định ngôi sao già nhất trong vũ trụ hiện vẫn đang là một vấn đề khiến các nhà khoa học đau đầu. Cho đến hiện tại, ngôi sao được xem là “lão làng” của vũ trụ có tên gọi HD 140283. Các phân tích về ngôi sao này đã đưa ra khá nhiều con số khác nhau về tuổi đời của nó. Trước đây, HD 140283 từng được cho rằng có tuổi đời khoảng 13,2 tỷ năm. Tuy nhiên, các nghiên cứu gần đây lại cho kết quả ngôi sao này khoảng 14,5 tỷ tuổi, tức là nó được hình thành trước cả vụ nổ Big Bang 0,7 tỷ năm.
 

Ngôi sao lớn nhất vũ trụ

 

Hi vọng rằng sau khi tham khảo qua những chia sẻ trên đây của 24h Tin, các bạn đã có thêm nhiều thông tin thú vị về các ngôi sao nổi bật nhất trong vũ trụ. Qua đó, biết được kỷ lục ngôi sao nóng nhất, lạnh nhất hay ngôi sao nhỏ nhất vũ trụ,…là gì.