Tranh minh họa sao lùn trắng WD J1330+6435 phát ánh xanh lá giữa vành bụi và những mảnh đá trôi

Chất có trong lọ muối nhà bạn nhuộm xanh lá cả một ngôi sao

ByYêu Huế

Một ngày nào đó, nếu bạn đứng trên một hành tinh xa lạ, ngước lên và thấy mặt trời ở đó tỏa ánh xanh nõn chuối, thì cảnh ấy không còn là chuyện bịa trong phim nữa. Các nhà thiên văn Đại học Warwick (Anh) vừa công bố ngôi sao màu xanh lá đầu tiên mà loài người biết tới. Nó mang cái tên khô khốc WD J1330+6435, là một sao lùn trắng, tức phần xác còn lại của một ngôi sao đã đi hết đời. Thứ nhuộm xanh nó thì lại quen đến buồn cười: natri, nguyên tố mà ngày nào bạn cũng nêm vào nồi canh dưới dạng muối ăn.

Tin này được trường công bố ngày 15/10, kèm bài báo khoa học đăng trên tạp chí RAS Techniques and Instruments của Hội Thiên văn Hoàng gia Anh. Mấy ngày sau nó vẫn còn được chia sẻ trên X, riêng bài đăng của trang Pop Base đã hút hơn 1,7 triệu lượt xem:

Sao xưa nay chỉ có vài màu

Với đa số ngôi sao, màu sắc gần như là cái nhiệt kế. Theo thông cáo của Warwick, sao nguội hơn thì ngả cam, sao cỡ Mặt Trời thì trắng, sao nóng nhất thì xanh dương nhạt, giống thanh sắt trong lò rèn đi từ đỏ sang cam rồi trắng rực khi nóng dần lên. Bảng màu của sao vì thế nghèo hơn cả bảng màu son môi: cam, trắng, xanh dương, hết.

Sao lùn trắng là phần lõi đậm đặc còn lại khi những ngôi sao giống Mặt Trời cạn đời. Người ta từng nghĩ chúng cũng theo đúng luật nhiệt độ ấy. Cái tên “lùn trắng” có từ hồi những ngôi sao đầu tiên thuộc loại này được phát hiện, vì chúng nóng và sáng màu trắng hoặc xanh nhạt. Còn màu xanh lá thì theo nhóm nghiên cứu, trước giờ chưa có ngôi sao nào, dù đang sống hay đã chết, được ghi nhận một cách đáng tin là có màu này.

Thủ phạm là natri, thứ nằm trong lọ muối nhà bạn

WD J1330+6435 nóng khoảng 4.000 độ C và cách Trái Đất chừng 284 năm ánh sáng, theo Popular Science. Theo thông cáo của Warwick, ngôi sao này đã hút vào mình vật chất đá từ chính hệ hành tinh của nó, nên bầu khí quyển nhiễm thêm canxi, liti và natri. Trong mô hình của nhóm, kết quả là một màu xanh vàng nhạt, kiểu xanh nõn chuối.

Tiến sĩ Mark Hollands, người dẫn dắt nghiên cứu, giải thích: “Những dấu vết natri trong bầu khí quyển của sao lùn trắng này hút mất phần màu cam của quang phổ, để lại một thứ ánh xanh ma mị.” Rồi ông thêm một câu nghe rất mê phim: “Thử tưởng tượng đứng trên một hành tinh và ngước nhìn một ngôi sao màu xanh lá. Cảm giác cứ như bước ra từ phim khoa học viễn tưởng.”

Bài báo gốc kể chi tiết hơn một chút. Natri chặn mạnh dải màu cam, canxi chặn phía màu tím, nên ánh sáng còn lại dồn về khúc giữa, đúng chỗ mắt người thấy là xanh lá. Nói nôm na, hai chất chia nhau bịt hai đầu cầu vồng, phần còn sót lại thành ra màu xanh.

Vì sao chút natri lại mạnh tay đến vậy?

Bí quyết nằm ở độ đặc. Bầu khí quyển của những sao lùn trắng nguội nhất có thể đặc tới khoảng 1 gam mỗi phân khối, ngang nước, và đặc hơn lớp bề mặt phát sáng của Mặt Trời hàng triệu lần. Bầu khí quyển mà đặc như nước thì gọi là “khí” cũng hơi ngại miệng. Trong điều kiện chen chúc đó, các nguyên tố lẫn vào như carbon, canxi, natri va chạm với lớp heli dày đặc xung quanh và hút ánh sáng trên một dải màu rộng hơn bình thường nhiều. Thế là ngôi sao bị kéo lệch khỏi bộ ba cam, trắng, xanh dương quen thuộc.

Bảng mô phỏng màu thật của tám sao lùn trắng, từ xanh dương nhạt, cam, hồng, đỏ cá hồi đến trắng, vàng, xanh lá và xanh dương
Màu mô phỏng của tám sao lùn trắng; ngôi xanh lá WD J1330+6435 nằm ở hàng dưới, thứ ba từ trái sang. Ảnh: Mark Hollands / University of Warwick

Chưa ai nhìn tận mắt, vậy dựa vào đâu?

Câu trả lời thẳng thắn là không ai nhìn thấy cả. Không có sao lùn trắng nào đủ gần để mắt người, hay kính thiên văn, thấy được màu của nó trực tiếp. Nhóm Warwick tính màu từ quang phổ, thứ dữ liệu mà giới thiên văn vẫn thu hằng ngày. Quang phổ giống dấu vân tay của ngôi sao, có được khi tách ánh sáng của nó ra theo bước sóng, như lăng kính tách ánh nắng thành cầu vồng.

Sau đó họ cho quang phổ chạy qua một mô hình mô phỏng cách mắt người cảm nhận màu, để ra màu mà ta sẽ thấy nếu đứng đủ gần. Những tấm ảnh ngôi sao xanh đang lan trên mạng thực chất là tranh minh họa của họa sĩ Mark A. Garlick, còn bảng tám ngôi sao ở trên là hình mô phỏng đúng màu do chính Hollands làm. Nhóm còn ghi chú rằng ngoài đời các ngôi sao này sáng hơn hình trên màn hình hàng triệu lần.

Bảng màu mới: hồng cá hồi, vàng, xanh dương lạ đời

Áp phương pháp này lên sao lùn trắng khắp bầu trời, nhóm thấy màu của chúng chia thành từng nhóm khá rõ, mỗi nhóm gắn với thứ nằm trong bầu khí quyển. Sao lùn trắng giàu carbon thường ngả hồng hoặc tím. Loại nhiễm vụn tiểu hành tinh và sao chổi, tức tàn tích của những hệ hành tinh cũ, thì ngả vàng. Còn loại nguội có bầu khí quyển trộn hydro với heli thì hơi ánh xanh lơ.

Ở đầu kia của bảng màu là WD J1011+2845, cách Trái Đất chỉ 48 năm ánh sáng, có thể là ngôi sao đỏ nhất từng được ghi nhận. Vùng đối lưu sâu bên trong nó, kiểu một nồi nước sôi cuộn từ đáy lên, đã kéo carbon từ lõi lên bề mặt. Các phân tử carbon bóp méo ánh sáng tới mức gần như toàn bộ bị dồn về phía đỏ, tạo ra màu hồng cá hồi đậm. Ngôi WD J0902+2010 cũng bị carbon trồi lên theo cách tương tự nên mang màu hồng, như tranh minh họa dưới đây.

Tranh minh họa sao lùn trắng màu hồng WD J0902+2010 kèm lát cắt cho thấy vùng đối lưu bên trong
Tranh minh họa sao lùn trắng màu hồng WD J0902+2010, nơi vùng đối lưu kéo carbon từ lõi lên bề mặt. Ảnh: Mark A. Garlick / University of Warwick

Lạ đời nhất có lẽ là WD J2356-2054. Theo Sci.News, ngôi sao này chỉ khoảng 4.000 K (độ Kelvin, thang đo nhiệt giới thiên văn hay dùng), nguội xấp xỉ ngôi sao xanh lá, vậy mà lại mang màu xanh dương rực. Nếu theo luật nhiệt kế cũ thì đúng ra nó phải cam. Ngôi sao này coi như cãi luật ngay trước mặt các nhà thiên văn.

Tính trung bình thì sao lùn trắng vẫn trắng

Để biết loại sao lạ màu nhiều hay ít, nhóm xét 151 sao lùn trắng nằm trong bán kính khoảng 65 năm ánh sáng quanh Trái Đất. Chỉ năm ngôi có màu khác thường, hai vàng và ba hồng. Từ đó họ ước tính cứ khoảng 30 sao lùn trắng trong vũ trụ thì có một ngôi phát ra thứ ánh sáng màu lạ.

Với số còn lại, màu trung bình, theo Sci.News, rất gần với màu trắng chuẩn trên màn hình máy tính. Kết quả này sửa luôn một ngộ nhận lâu nay trong giới thiên văn rằng sao lùn trắng thường màu xanh. Thông cáo của Warwick giải thích: những ngôi nóng hơn, xanh hơn thì sáng hơn, nhìn được từ xa hơn, nên lọt vào các cuộc khảo sát nhiều hơn hẳn phần của chúng. Vậy là cái tên “lùn trắng” của các cụ ngày xưa, tính ra vẫn đặt trúng.

Giáo sư Boris Gänsicke, đồng tác giả, nói: “Một phần ba mươi nghe có vẻ không nhiều, nhưng tính trên toàn bộ sao lùn trắng trong vũ trụ thì ngoài kia vẫn còn rất nhiều ngôi sao màu lạ.” Ông chốt lại: lấy trung vị trên một nhóm đủ đại diện thì sao lùn trắng trung bình đúng là màu trắng thật.

Góc hóng: ngôi sao xanh không ai thấy tận mắt

Nói cho công bằng, “ngôi sao màu xanh lá” là màu được tính ra, không phải màu chụp được. Chính bài báo cũng thừa nhận quang phổ của WD J1330+6435 hơi nhiễu, nên màu thật có thể lệch một chút. Bù lại, mô hình cũ năm 2021 của nhóm, dù dùng cách tính kém hơn, cũng cho ra một sắc xanh na ná, nên họ khá tự tin. Nên khi đọc mấy bài đăng kiểu “phát hiện ra ngôi sao xanh”, bạn cứ hiểu là ngôi sao đã có từ trước, cái mới là lần đầu có người tính kỹ xem nó màu gì.

Cái tụi mình thấy thú vị nằm ở chỗ khác. Ngôi sao này đâu có mới. Theo bài báo, nó đã được mấy nhóm nghiên cứu mổ xẻ từ vài năm trước, chủ yếu vì trong quang phổ có liti, và nằm sẵn trong bảng số liệu suốt từng ấy thời gian. Chỉ là chưa ai hỏi câu hỏi nghe rất trẻ con: nó màu gì? Hollands nói đúng ý đó: chưa ai thật sự xem sao lùn trắng còn có thể có những màu nào. Ngẫm cũng lạ, dữ liệu có sẵn từ lâu, chỉ cần thêm một câu hỏi là lòi ra một màu chưa ai nghĩ tới. Thêm một chi tiết hơi buồn mà đẹp: thứ màu xanh ấy, theo thông cáo, đến từ chút vụn đá của chính hệ hành tinh cũ quanh ngôi sao, giờ đã bị nó hút vào người.

Nếu được đặt cho ngôi sao xanh nõn chuối này một cái tên dễ thương hơn WD J1330+6435, bạn sẽ gọi nó là gì?

Hóng tiếp trên Yêu Huế

Nguồn tham khảo

Similar Posts

Để lại một bình luận

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *