Ngôi sao: cấu tạo và vòng đời

Khi nào một thiên thể trở thành sao?

Một thiên thể chỉ được gọi là sao khi có thể tự duy trì phản ứng hợp hạch hydro trong lõi.

Ngưỡng tối thiểu là khoảng:

• 0,08 khối lượng Mặt Trời
• Tương đương khoảng 80 lần khối lượng Sao Mộc

Những vật thể nhẹ hơn ngưỡng này được gọi là sao lùn nâu, không thể duy trì phản ứng nhiệt hạch hydro lâu dài.

Vì sao các ngôi sao phát sáng?

Dưới lực hấp dẫn khổng lồ, lõi sao đạt nhiệt độ hàng triệu độ.

Tại đây, các hạt nhân hydro hợp nhất thành heli thông qua phản ứng nhiệt hạch, giải phóng năng lượng theo công thức:

E = mc²

Năng lượng này tạo ra áp suất hướng ra ngoài, cân bằng với lực hấp dẫn kéo vào trong.

Thành phần của một ngôi sao

Hầu hết các ngôi sao gồm:

• Khoảng 71% hydro.
• Khoảng 27% heli.
• Khoảng 2% các nguyên tố nặng hơn.

Nhiệt độ bề mặt quyết định màu sắc của sao:

• Nóng nhất: xanh lam.
• Trung bình như Mặt Trời: vàng trắng.
• Mát hơn: cam và đỏ.

Mặt Trời thuộc loại G, có nhiệt độ bề mặt khoảng 5.800 K.

Vòng đời của một ngôi sao

Giai đoạn dãy chính

Đây là giai đoạn dài nhất trong đời sao.

Ngôi sao ổn định nhờ sự cân bằng giữa:

• Lực hấp dẫn.
• Áp suất từ phản ứng nhiệt hạch.

Mặt Trời hiện đang ở giai đoạn này.

Khi hydro cạn dần

Lõi co lại và nóng lên.

Các lớp bên ngoài phồng to tạo thành sao khổng lồ đỏ.

Số phận phụ thuộc vào khối lượng

Sao giống Mặt Trời

Sau giai đoạn khổng lồ đỏ:

• Thổi bay lớp vỏ ngoài.
• Tạo thành tinh vân hành tinh.
• Để lại lõi là sao lùn trắng.

Tuổi thọ trên dãy chính khoảng 10 tỷ năm.

Sao nặng hơn khoảng 8 lần Mặt Trời

Tiếp tục đốt các nguyên tố nặng hơn như:

• Carbon.
• Oxy.
• Silic.

Cuối cùng hình thành lõi sắt.

Khi đó, phản ứng nhiệt hạch không còn tạo năng lượng và lõi sụp đổ, gây ra vụ nổ siêu tân tinh.

Ba loại "xác sao"

Sau khi chết, lõi còn lại có thể trở thành:

Sao lùn trắng

• Khối lượng lõi dưới khoảng 1,4 khối lượng Mặt Trời.
• Kích thước tương đương Trái Đất.

Sao neutron

• Khối lượng lớn hơn.
• Đường kính chỉ khoảng 20 km.
• Một thìa cà phê vật chất có thể nặng hàng tỷ tấn.

Lỗ đen

• Nếu lõi còn lại quá nặng.
• Không lực nào đủ mạnh để chống lại sự sụp đổ hấp dẫn.

Điều thú vị nhất

Những nguyên tố nặng trong cơ thể chúng ta như:

• Carbon.
• Oxy.
• Canxi.
• Sắt.

đều được tạo ra bên trong các ngôi sao và phát tán vào không gian khi chúng chết.

⭐ Có thể nói theo nghĩa đen rằng con người được tạo nên từ "bụi sao". Mọi nguyên tử nặng hơn hydro trong cơ thể chúng ta đều từng được sinh ra trong lõi của những ngôi sao đã tồn tại từ trước khi Mặt Trời hình thành.

Đọc thêm

• Thiên hà: định nghĩa và cách phân loại
• 20 ngôi sao sáng nhất bầu trời đêm
• Hố đen: nơi hình học của không gian sụp đổ