Tại sao ban đêm trời tối

TPO - Đại đa số các ngôi sao đều phát nhiệt và tỏa sáng liên tục nhưng vì sao chúng lại không thể nhìn thấy vào ban ngày?

Tất cả các vì sao đều rực sáng cả ngày lẫn đêm. Nhưng chỉ vào sẩm tối chúng ta mới trông rõ chúng, đó là vì ban ngày tầng khí quyển của Trái đất đã tán xạ một phần ánh sáng mặt trời...

Trong vũ trụ và trên Mặt trăng, vì không có không khí nên các vì sao đều được nhìn thấy rõ khi gần Mặt trời, bởi bầu trời ở đó khi nào cũng tối đen ngay cả giữa ban ngày.

Với một kính viễn vọng hiện đại, các nhà khoa học có thể nhận rõ ánh sáng của các vì sao ngay giữa ban ngày. Ở một số thời kỳ nào đó, ngay cả bằng mắt thường ta cũng có thể nhìn thấy sao Kim khi Mặt trời còn chưa lặn nhưng với điều kiện là bầu trời phải trong vắt và các quan sát viên phải biết chính xác hướng quan sát.

Nếu như Trái đất không có bầu khí quyển, không trung sẽ tối đen, và cho dù ánh mặt trời rất sáng thì chúng ta vẫn nhìn thấy sao vào ban ngày (hiện tượng này cũng xảy ra khi chúng ta đứng trên bề mặt mặt trăng. Do không có bầu khí quyển tán xạ ánh sáng, nên tại đây, lúc nào chúng ta cũng có cơ hội chiêm ngưỡng các vì sao).

Điều thú vị về ngôi sao phương Bắc 25.800 năm tuổi

Sao Bắc Cực (SBC) không phải là ngôi sao sáng nhất mà chỉ độ sáng của nó chỉ ở mức trung bình. Trong bảng xếp hạng các sao sáng nhất, SBC thậm chí không lọt được vào top 40 mà chỉ đứng thứ 48.

SBC là ngôi sao quan trọng nhất vì nằm ở vị trí mà trục quay của trái đất trực tiếp trỏ tới. Đặc biệt là SBC sẽ không mọc hay lặn trong suốt đêm mà gần như luôn ở tại một điểm phía trên chân trời phương Bắc thay đổi mỗi năm trong khi các ngôi sao khác quay xung quanh nó.

Vì vậy, bạn luôn có thể dễ dàng tìm thấy SBC ở ngay hướng Bắc tại bán cầu Bắc vào bất cứ giờ nào trong đêm và bất cứ thời gian nào trong năm. Và nếu bạn đang ở Bắc Cực thì ngôi sao phương Bắc sẽ ở ngay trên đầu bạn.

Ngôi sao chết bẻ cong ánh sáng

Tại sao ban đêm trời tối
 

Kính thiên văn không gian Kepler và các chuyên gia của Đài thiên văn Palomar của Mỹ phát hiện ngôi sao lùn trắng siêu đặc đã chết trong một hệ sao đôi. KOI-256, tên của nó, có kích cỡ bằng trái đất, song khối lượng lại tương đương mặt trời (khối lượng mặt trời gấp khoảng 333.000 lần địa cầu). Nó và một ngôi sao lùn đỏ tạo thành hệ sao đôi, Livescience đưa tin.

"Mật độ vật chất của KOI-256 lớn đến nỗi mặc dù nó nhỏ hơn ngôi sao lùn đỏ rất nhiều lần, ngôi sao lùn đỏ lại xoay quanh nó", Phil Muirhead, một nhà thiên văn của Viện Công nghệ California tại Mỹ phát biểu.

Dữ liệu từ kính thiên văn không gian Kepler cho thấy, lực hút khủng khiếp từ KOI-256 khiến ánh sáng từ "bạn đồng hành" của nó bị bẻ cong. Giới khoa học gọi hiện tượng này là "khuếch đại hấp dẫn", một phần trong thuyết tương đối rộng của nhà vật lý thiên tài Albert Einstein.

9 điều thú vị về các ngôi sao

1. Độ sáng Mỗi ngôi sao mà mắt người có thể nhìn thấy trên bầu trời đều lớn hơn và sáng hơn so với Mặt Trời nhiều lần. Trong khoảng 50 ngôi sao sáng nhất con người nhìn thấy bằng mắt thường trên Trái Đất, ngôi sao có độ sáng yếu nhất là Alpha Centauri. Tuy nhiên, nó vẫn sáng hơn Mặt Trời 1,5 lần và không thể dễ dàng nhìn thấy ở bắc bán cầu.

2. Số lượng quan sát được vào ban đêm Vào những đêm không có trăng hoặc bất kỳ nguồn sáng nào khác xung quanh, một người có thị lực tốt nhìn thấy được khoảng 2.000 - 2.500 ngôi sao tại cùng một thời điểm. Vì vậy, nếu ai đó nói nhìn thấy hàng triệu ngôi sao trên bầu trời, đó chỉ là cách nói cường điệu.

3. Màu sắc Trên thực tế, ngôi sao thay đổi màu sắc khi nhiệt độ của nó thay đổi. Màu đỏ đại diện cho nhiệt độ thấp nhất mà tại đó ngôi sao có thể phát sáng trong quang phổ nhìn thấy được. Những ngôi sao nóng hơn phát ra ánh sáng màu trắng, ngôi sao màu xanh lam có nhiệt độ nóng nhất.

4. Ngôi sao là những vật đen Vật đen là đối tượng hấp thụ 100% tất cả bức xạ điện từ (ánh sáng, sóng vô tuyến…) khi chiếu vào nó. Trong trường hợp ngôi sao, nó hấp thụ toàn bộ năng lượng bức xạ đi tới, đồng thời phát ra bức xạ vào trong không gian nhiều hơn lượng hấp thụ nhiều lần. Vì vậy, chúng là vật đen phát ra ánh sáng mạnh mẽ. Vật đen hoàn hảo hơn là lỗ đen, nhưng nó dường như thật sự đen và không tỏa ra ánh sáng.

5. Không có ngôi sao màu xanh lá cây Giới thiên văn không quan sát được màu xanh lá cây ở bất kỳ ngôi sao nào, ngoại trừ hiệu ứng quang học do kính thiên văn, hoặc tầm nhìn của người quan sát và mức độ tương phản. Ngôi sao phát ra quang phổ bao gồm cả màu xanh lá cây, nhưng kết nối mắt - não của con người hòa trộn màu sắc với nhau theo cách hiếm khi tạo ra màu xanh lá cây. Nó bị trộn lẫn với nhiều màu khác và ngôi sao hiện ra có màu trắng. Các màu thường gặp xếp theo thứ tự nhiệt độ thấp đến cao là đỏ, cam, vàng, trắng, xanh lam.

6. Màu sắc của Mặt Trời Mặt Trời có nhiệt độ bề mặt hơn 5.800 độ C, tương ứng với bước sóng lục-lam (khoảng 500 nano mét). Tuy nhiên, khi mắt người quan sát các màu sắc, Mặt Trời lúc này xuất hiện ở dạng màu trắng hoặc thậm chí là màu trắng hơi vàng.

7. Mặt Trời là một ngôi sao lùn Những ngôi sao tạo ra năng lượng bằng cách duy trì và tổng hợp hydro bao gồm sao lùn, sao lớn và sao siêu lớn. Sao lớn và sao siêu lớn đại diện cho giai đoạn cuối của ngôi sao, còn phần lớn các ngôi sao có kích thước nhỏ hơn thuộc giai đoạn trưởng thành về mặt tiến hóa gọi là ngôi sao lùn. Mặt Trời là một ngôi sao lùn, đôi khi nó còn được gọi là "vàng lùn".

8. Ngôi sao không sáng nhấp nháy Các ngôi sao trông có vẻ sáng nhấp nháy, đặc biệt khi chúng xuất hiện gần đường chân trời. Khi ánh sáng từ một ngôi sao chiếu qua bầu khí quyển nhiễu loạn của Trái Đất, nó phải chiếu xuyên qua nhiều lớp không khí khác nhau nên bị thay đổi về màu sắc và cường độ sáng, khiến chúng dường như sáng nhấp nháy. Hiện tượng này không xảy ra nếu chúng ta quan sát ngôi sao ở phía trên bầu khí quyển Trái Đất.

9. Khoảng cách
Vào đêm đẹp trời, chúng ta có thể nhìn thấy ngôi sao Deneb trong chòm Cygnus, cách khoảng 32 triệu tỷ km. Đây là ngôi sao dễ thấy nhất trên bầu trời vào đêm mùa thu, mùa đông ở mọi nơi thuộc bắc bán cầu.

Những sự thật kinh hoàng trong vũ trụ. clip nguồn youtube

Vì sao ban đêm trời lại tối? Có thể bạn nghĩ câu trả lời rất hiển nhiên là do mặt trời lặn đi. Tuy nhiên, đáp án bất công vậy.

Nguyên nhân duy nhất là để trời sáng vào ban ngày là do công luận lan ra trong không khí. Nếu chúng ta không mang không khí, ví dụ như trên Mặt trăng, trời vẫn tối dù Mặt trời đang chiếu sáng. Vậy hãy đổi dấu chấm hỏi thành: Vì sao vũ vượt qua tối?

Rõ ràng là vũ trụ có rất nhiều vì sao, vô số vì sao sáng không kém gì Mặt trời. Trong một vũ trụ vô biên, nếu bạn nhìn đủ xa theo bất kỳ hướng nào, bạn sẽ thấy một vì sao hoặc một dải ngân hà. Vì thế, theo lý thuyết, bầu trời sẽ sáng như Mặt trời suốt ngày suốt đêm. Tuy nhiên, thực tế bất công vậy.

Liệu có tồn tại một giới hạn nào đó, mà vượt qua nó các vì sao và dải ngân hà sẽ biến mất? Một giới hạn giữa “cái gì đó” và “không có gì”, một “ranh giới” của vũ trụ? Không hẳn như vậy. Chúng ta có tất cả bằng chứng cho thấy vũ trụ hình như vô hạn. Dẫu vậy, đích tay vũ trụ có một giới hạn, bất công trong không gian mà trong thời gian.

Tại sao ban đêm trời tối

Như chúng ta biết, vũ trụ có một điểm bắt đầu, ít nhất là thời điểm cách đây khoảng 13,7 tỉ năm, khi vũ trụ cực nhỏ và xoắn lại với nhau đến nỗi quy ước về không gian và thời gian không còn đúng. Nó giống như vũ trụ là một cơn sấm chớp khổng lồ và chúng ta trên Trái đất vẫn đang đợi nghe tiếng sấm sét bắt đầu từ xa.

Vì một thời kì hữu hạn đã trôi qua kể từ “điểm bắt đầu” này, một số vì sao ở quá xa chúng ta, xa đến mức công luận của chúng chưa chiếu tới Trái đất. Cũng vì công luận cần thời gian để di chuyển trong vũ trụ, khi chúng ta soi kính thiên văn vào một phần ở rất xa của vũ trụ, thực ra chúng ta đang nhìn thấy phần đó khi công luận được phát tỏa. Vậy nên khi chúng ta nhìn vào công luận 13,5 tỉ năm trước, chúng ta không thấy vì sao nào, bất công chỉ vì công luận chưa kịp chuyển tới, mà còn vì chúng ta đang nhìn vào vũ trụ trước khi bắt đầu, trước khi vì sao đầu tiên hình thành. Điều này ra vẻ là một lí do kha khá hợp lý cho việc tại sao sao chúng ta nhìn thấy trời tối, nhưng sự thực bất công vậy.

Tất nhiên, chúng ta có thể tìm ra những điểm trên bầu trời không xuất hiện vì sao nào, bằng quan điểm vượt qua những vì sao mới và nhìn ngược về quá khứ. Tuy vậy, khi chúng ta soi kính thiên văn qua những vì sao mới, chúng ta vẫn nhìn thấy công luận, bất công từ các vì sao, mà là công luận phát ra từ vụ nổ Big bang. Chúng ta nhận được các tia vũ trụ này từ gần như tất cả các hướng, tạo thành một lớp nền công luận trùm lên các vì sao.

Như vậy, có lẽ vũ trụ thực tế không hề tối. Nhưng tại sao nó trông tối? Đây là một đầu mối cho câu trả lời: khi kính thiên văn Hubble của Cơ quan bình đẳng không vũ trụ Mỹ chụp bức ảnh của những vì sao ở xa, để có những bức ảnh tuyệt đẹp như thế này, người ta áp dụng máy chụp hình hồng ngoại.

Vì ghi lại như vậy? Các vì sao và thiên hà ở xa đang di chuyển ngày càng xa chúng ta, vũ trụ đang giãn nở. Giống như giọng của chúng ta trở nên trầm hơn khi băng từ chạy chậm lại, hệ quả doppler khiến cho những vì sao di chuyển xa khỏi chúng ta trở nên đỏ hơn. Ngôi sao ở càng xa thì càng di chuyển mau lẹ và càng trở nên đỏ, cho tới khi chúng trở thành … hồng ngoại. Và chúng ta không thể nhìn thấy chúng, ít nhất là bằng mắt thường. Và đó là nguyên nhân tại sao bầu trời hình như tối vào ban đêm.

Tóm lại, nếu chúng ta sống trong một vũ trụ vô hạn, không thay đổi, bầu trời sẽ sáng như Mặt trời. Tuy nhiên, thực tế trời trông tối vào ban đêm vì vũ trụ có một điểm bắt đầu, nên bất công hướng nào cũng có một vì sao chiếu sáng; và quan trọng hơn vì công luận từ những vì sao ở xa (và cả những bức xạ ở xa hơn nữa) bị chuyển mầu đỏ cho tới khi chúng trở thành tia hồng ngoại và chúng ta không thể nhìn thấy chúng bằng mắt thường.

Theo Vietnamnet, Minute Physics