Vương quốc của các vì sao giống như một câu chuyện cổ tích. Trong đó, chúng ta tìm thấy những người khổng lồ, những người siêu khổng lồ và cả nhiều người lùn. Giống như ngọn lửa, hầu hết màu sắc của các ngôi sao đều dựa trên nhiệt độ. Những ngôi sao mát hơn có màu cam, những ngôi sao giống mặt trời có màu trắng và những ngôi sao nóng nhất có màu xanh nhạt. Tuy nhiên, vẫn có những trường hợp ngoại lệ và các nhà thiên văn học gần đây đã phát hiện ra một số ngôi sao thuộc loại sao được gọi là sao lùn trắng.

Vào cuối đời, những ngôi sao có khối lượng tương đương mặt trời nở ra và biến thành sao khổng lồ đỏ. Sau đó, chúng lột bỏ lớp vỏ khí, tạo ra tinh vân hành tinh mà chúng ta có thể chiêm ngưỡng qua kính thiên văn. Thay cho ngôi sao là một sao lùn trắng—một vật thể có độ ngưng tụ cao có thể tích gần bằng Trái đất nhưng có khối lượng bằng mặt trời.

Ban đầu, các sao lùn trắng có nhiệt độ cực cao nên những sao đầu tiên được phát hiện có ánh sáng từ màu trắng sang xanh nhạt. Đó là cách họ có tên của họ. Nhưng theo một nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Kỹ thuật và Dụng cụ RAS, thế giới của các sao lùn trắng thực sự có nhiều màu sắc hơn – với một số ngôi sao chuyển sang màu hồng, xanh lục và thậm chí là màu tím.

Các nhà nghiên cứu cho rằng mật độ là yếu tố quyết định. Bầu khí quyển của các sao lùn trắng lạnh nhất có thể đạt tới mật độ xấp xỉ 1 gram trên mỗi cm khối. Mật độ đó gần bằng mật độ của nước, nghe có vẻ không nhiều, nhưng nó đậm đặc cho một ngôi sao, mật độ này dày hơn bầu khí quyển của mặt trời khoảng một triệu lần. Trong những điều kiện này, bất kỳ nguyên tố vi lượng nào như carbon, canxi và natri đều tương tác với plasma helium dày đặc xung quanh và hấp thụ ánh sáng trên nhiều màu sắc hơn.

Vật chất từ ​​các hệ hành tinh cổ đại cũng đóng một vai trò nào đó. Các hành tinh gần nhất có thể bị diệt vong trong vòng tay rực lửa của giai đoạn khổng lồ đỏ. Các hành tinh khác, đặc biệt là các tiểu hành tinh, bắt đầu va chạm và di chuyển về phía ngôi sao chết. Các mảnh vỡ của những thiên thể này sau đó hòa nhập vào bầu khí quyển của sao lùn trắng.

Qua kính thiên văn của người có sở thích, một sao lùn trắng trông giống như bất kỳ ngôi sao mờ nào khác. Tuy nhiên, nếu quan sát kỹ, màu sắc của chúng sẽ đa dạng hơn rất nhiều. Sao lùn trắng giàu carbon có xu hướng có màu hồng hoặc tím. Theo tính toán, các sao lùn trắng có bầu khí quyển được làm giàu bằng vật chất từ ​​các tiểu hành tinh bị vỡ hoặc các vật thể khác sẽ có màu vàng và trong một số trường hợp là màu xanh lục. Những sao lùn trắng lạnh nhất thường có màu xanh lam nhạt, nguyên nhân là do các nguyên tử hydro và heli va chạm trong bầu khí quyển cực kỳ đậm đặc của chúng.

Một ví dụ là ngôi sao WD J1330+6435. Với nhiệt độ khoảng 4.000 độ C, nó đã tích tụ vật liệu đá từ hệ hành tinh của mình, làm phong phú bầu khí quyển của nó bằng canxi, lithium và natri. Những nguyên tố này mang lại cho nó màu lục nhạt nhạt, khiến nó trở thành ngôi sao xanh đầu tiên được biết đến trong thiên hà của chúng ta.

Một sao lùn trắng khác, WD J1011+2845, có lượng carbon khổng lồ trong khí quyển. Hầu như toàn bộ bức xạ của nó tập trung ở bước sóng vượt quá 600 nanomet, khiến nó có màu hồng cá hồi. Trong khi đó, sao lùn trắng WD J902-2010 nghiêng về phần cuối của quang phổ.

Tuy nhiên, không có lý do gì để mong đợi các sao lùn trắng bắt đầu được đổi tên, bởi vì trên thực tế, hầu hết các ngôi sao này đều có màu trắng. Trong nghiên cứu này, các tác giả đã kiểm tra 152 sao lùn trắng nằm cách Trái đất trong vòng 65 năm ánh sáng. Chỉ có năm trong số chúng có màu sắc khác thường, cho thấy khoảng một trong ba mươi sao lùn trắng trong vũ trụ tỏa sáng với ánh sáng có màu sắc khác thường.

Đây có vẻ là một kết quả được mong đợi, nhưng trước đây các nhà khoa học cho rằng các sao lùn trắng chủ yếu có màu xanh lam. Giả định đó có thể phản ánh sự thiên vị trong việc lấy mẫu bầu trời đêm. Các sao lùn trắng nóng nhất cũng thường sáng nhất và do đó có thể được nhìn thấy từ khoảng cách xa hơn. Bởi vì chúng dễ quan sát hơn nên nhiều nghiên cứu cuối cùng đã đại diện quá mức cho các ngôi sao xanh.

Mặc dù bạn cũng không thể nhìn thấy sao lùn trắng gần nhất bằng mắt thường nhưng ít nhất bạn có thể nhìn về hướng của nó. Sirius B là bạn đồng hành của ngôi sao sáng nhất trên bầu trời đêm Trái đất. Trong mùa đông, rất dễ nhận thấy Sirius tỏa sáng rực rỡ phía trên đường chân trời phía đông. Sirius B thuộc nhóm sao lùn trắng “nhàm chán hơn” – nhiệt độ của nó dao động khoảng 25.000 Kelvin, khiến nó có màu xanh nhạt.

Câu chuyện này ban đầu xuất hiện trên WIRED Cộng hòa Séc và Slovakia và đã được dịch từ tiếng Séc.

Bình luận

Quay lại đầu trang