Language
Country/Area
No result found
Bí mật của những người khổng lồ đỏ: Làm thế nào một ngôi sao biến đổi từ hydro thành heli, gây ra một tia sáng heli dữ dội?
Trong vũ trụ rộng lớn, sự tiến hóa của các ngôi sao là một bí ẩn khoa học hấp dẫn. Những thay đổi vô tận, sự sống và cái chết của các ngôi sao luôn đi kèm với vô số sự giải phóng năng lượng và biến đổi hóa học. Trong số đó, hiện tượng chớp sáng helium, đặc biệt là quá trình chuyển đổi hydro thành helium trong giai đoạn tiến hóa của các sao khổng lồ đỏ, tạo ra năng lượng và nhiệt lượng đáng kinh ngạc. Đây là lĩnh vực được các nhà khoa học và những người đam mê thiên văn học rất quan tâm.
Sao khổng lồ đỏ là một giai đoạn quan trọng trong quá trình tiến hóa sao. Khi các ngôi sao có khối lượng thấp (chẳng hạn như các ngôi sao có khối lượng từ 0,8 đến 2,0 lần khối lượng Mặt Trời) cạn kiệt hydro trong lõi của chúng, chúng bước vào giai đoạn sao khổng lồ đỏ. Trong quá trình này, helium tích tụ trong lõi của các ngôi sao và khi hydro bị tiêu thụ, cấu trúc lõi của chúng trải qua những thay đổi đáng kể.
Khi hydro bị tiêu thụ, lõi bắt đầu bị helium chiếm ưu thế. Khi áp suất và mật độ của lõi tăng lên, nhiệt độ bên trong sẽ tăng dần, cuối cùng đạt đến nhiệt độ tới hạn có thể bắt đầu phản ứng tổng hợp hạt nhân helium.
Lúc này, áp suất nhiệt trong lõi không còn khả năng chống lại tác động của trọng lực một cách hiệu quả, khiến ngôi sao bắt đầu co lại và tăng nhiệt độ. Khi nhiệt độ của lõi đạt khoảng 100 triệu độ, helium có thể bắt đầu hợp nhất, một hiện tượng gọi là flash helium. Các hạt helium trong hệ thống nhanh chóng hợp nhất để tạo ra carbon thông qua quá trình triple-alpha, giải phóng năng lượng với tốc độ không thể tưởng tượng được.
Tia chớp helium là hiện tượng phản ứng tổng hợp hạt nhân thoát nhiệt trong thời gian ngắn. Tốc độ giải phóng năng lượng của nó tương đương với sự giải phóng năng lượng của toàn bộ thiên hà. Năng lượng đáng kinh ngạc này khiến chúng ta không thể ngừng suy nghĩ về những bí ẩn của vũ trụ.
Bởi vì tia sáng helium chủ yếu xảy ra sâu trong lõi của một ngôi sao nên mặc dù nó giải phóng một lượng năng lượng khổng lồ nhưng thế giới bên ngoài gần như không thể nhận thấy được. Mặc dù quá trình này không thể được quan sát trực tiếp nhưng nó cung cấp cho các nhà thiên văn nhiều dữ liệu để hiểu được vòng đời của các ngôi sao.
Hiện tượng chớp cháy khí heli sau đó
Sau một tia sáng heli, quá trình giãn nở và nguội đi của lõi sẽ diễn ra nhanh chóng, còn bề mặt của ngôi sao sẽ nhanh chóng nguội đi và co lại chỉ sau vài thập kỷ. Trong giai đoạn này, những thay đổi trong lõi là rất đáng kể. Thông thường, khối lượng lõi helium chiếm khoảng 40% khối lượng của ngôi sao và khoảng 6% khối lượng lõi được chuyển hóa thành carbon.
Tử Thần và Người khổng lồ đỏ
Sau tia chớp heli chính, khi lõi thay đổi, sẽ có những tia sáng thứ cấp, là những hiện tượng dao động không ổn định tồn tại trong thời gian ngắn và có thể kéo dài từ vài giờ đến vài ngày. Những thay đổi do các tia chớp phụ này gây ra khiến ngôi sao tiếp tục thay đổi cấu trúc bên trong và đặc tính bức xạ bên ngoài trong những điều kiện chưa từng có.
Khi các sao khổng lồ đỏ tiến hóa hơn nữa, những thay đổi và phản ứng trong lõi tiếp tục ảnh hưởng đến động lực tổng thể của ngôi sao trong quá trình tổng hợp helium.
Các trường hợp đặc biệt khác
Ở một số thiên hà đôi cụ thể, khí hydro có thể xâm nhập vào bề mặt của sao lùn trắng thông qua quá trình bồi tụ của ngôi sao đồng hành, tạo ra một loạt phản ứng nhiệt hạch nếu lượng hydro đạt đến một mức nhất định có thể dẫn đến xảy ra. khí heli lóe lên trên bề mặt. Những quá trình tổng hợp hạt nhân này không chỉ nâng cao hiểu biết của chúng ta về cấu trúc bên trong của các ngôi sao mà còn giúp giải thích sự hình thành và tiến hóa của các nguyên tố trong quá trình hình thành nhiều thiên thể, siêu tân tinh và thiên hà.
Nhìn chung, tia sáng helium là một hiện tượng thiên văn cực kỳ hấp dẫn. Nó không chỉ thể hiện sự biến đổi của vật chất và hoạt động của năng lượng trong vũ trụ mà còn phản ánh những nguyên lý sâu xa của quá trình tiến hóa của các vì sao. Với sự tiến bộ của khoa học công nghệ, những hiện tượng bí ẩn này sẽ tiếp tục thu hút chúng ta khám phá và suy nghĩ: Còn những bí mật nào chưa được giải đáp để chúng ta khám phá trong vũ trụ mà chúng ta biết?
