Ngân Hà

Betelgeuse – Ngôi sao sắp nổ lớn Nhất Hệ Mặt Trời

Chào mừng các bạn đến với thienvanhoc.edu.vn, nơi cung cấp thông tin chuyên sâu về các hiện tượng thiên văn. Trong bài viết hôm nay, chúng tôi sẽ giới thiệu và khám phá một trong những ngôi sao sáng nhất và bí ẩn nhất trên bầu trời đêm – Betelgeuse.

Nằm trong chòm sao Orion, Betelgeuse không chỉ nổi bật về độ sáng mà còn là đề tài nghiên cứu khoa học hấp dẫn do tính chất biến đổi và khả năng sắp trở thành siêu tân tinh. Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu về đặc điểm, lịch sử quan sát, và tầm quan trọng của Betelgeuse trong nghiên cứu vũ trụ.

Khám phá sao Betelgeuse

Khám phá sao Betelgeuse

Betelgeuse, còn được biết đến với tên gọi α Orionis hoặc Alpha Orionis, là một ngôi sao thuộc chòm sao Orion, nổi tiếng với kích thước siêu khổng lồ và màu sắc đỏ rực. Dưới đây là các thông số khoa học chính của Betelgeuse:

  • Chỉ định danh mục: 58 Ori, HR 2061, HD 39801, HIP 27989.
  • Loại sao: Siêu khổng lồ đỏ.
  • Thăng thiên bên phải: 05h 55m 10.305s.
  • Độ xích: +07° 24′ 25.4304″.
  • Độ lớn biểu kiến: Biến thiên theo thời gian.
  • Khối lượng: Khoảng 14 đến 19 lần khối lượng của Mặt Trời.
  • Độ sáng: Từ 7.600 đến 14.000 lần độ sáng của Mặt Trời.
  • Bán kính: Ước lượng từ khoảng 640 đến 1.021 lần bán kính của Mặt Trời.
  • Nhiệt độ bề mặt: Khoảng 3.500 K (Kelvin).
  • Khoảng cách từ Trái Đất: 642,5 năm ánh sáng.
  • Thời gian luân chuyển: Khoảng 36 năm, có thể biến động ± 8 năm.

Betelgeuse là một trong những ngôi sao sáng và lớn nhất mà chúng ta có thể quan sát từ Trái Đất, và nó đóng vai trò quan trọng trong nghiên cứu về các ngôi sao siêu khổng lồ đỏ và quá trình tiến hóa sao.

Bây giờ chúng ta sẽ đi phân tích rõ để làm sáng tỏ sao Betelgeuse là gì?

Betelgeuse là một ngôi sao siêu khổng lồ đỏ, thuộc loại ngôi sao lớn nhất và gần như đã hết tuổi thọ trong vũ trụ. Chúng ta có thể học hỏi nhiều điều về chu kỳ sống của các ngôi sao qua nghiên cứu về Betelgeuse. Đây là một ngôi sao vô cùng lớn và nặng, với khối lượng gấp khoảng 20 lần và kích thước gấp 1.400 lần Mặt Trời. Nếu Betelgeuse nằm ở trung tâm Hệ Mặt Trời của chúng ta, nó sẽ vượt xa quỹ đạo của Sao Mộc.

Về khoảng cách, Betelgeuse cách chúng ta 650 năm ánh sáng, nghĩa là ánh sáng từ Betelgeuse mà chúng ta thấy ngày nay đã khởi hành từ thời Trung Cổ. Đây là ngôi sao siêu sao đỏ gần nhất với Hệ Mặt Trời, làm nó trở thành một đối tượng quan trọng cho các nhà khoa học nghiên cứu.

Betelgeuse còn là một sao biến quang, có nghĩa là độ sáng của nó không ổn định mà thay đổi theo thời gian với nhiều chu kỳ. Những chu kỳ này bao gồm một chu kỳ dài khoảng 420 ngày và các chu kỳ ngắn hơn như 185 ngày, 230 ngày, và thậm chí là 2,200 ngày. Cũng có những thay đổi độ sáng đột ngột không theo bất kỳ chu kỳ nào đã biết.

Về vị trí trong bầu trời, Betelgeuse là ngôi sao sáng thứ hai trong chòm sao Orion (sau Rigel), ngôi sao sáng thứ bảy ở Bắc bán cầu và là ngôi sao sáng thứ mười trên toàn bộ bầu trời đêm. Ngay cả khi nó ở mức độ sáng mờ nhất, Betelgeuse vẫn có thể dễ dàng quan sát được bằng mắt thường nhờ màu đỏ cam đặc trưng.

Làm thế nào để tìm thấy Betelgeuse trên bầu trời?

Làm thế nào để tìm thấy Betelgeuse trên bầu trời?

Betelgeuse tọa lạc ở đâu?

Betelgeuse, ngôi sao sáng thứ hai trong chòm sao Orion, chiếm vị trí đặc biệt ở vai trái của Orion—thợ săn huyền thoại trong các truyền thuyết. Ngôi sao này nằm phía trên Alnitak, ngôi sao hàng đầu trong ba ngôi sao tạo nên Vành đai Orion. Đối diện với Betelgeuse, qua Vành đai, là Rigel, ngôi sao màu xanh lam sáng chói ở chân phải của Orion, ngay dưới ngôi sao Mintaka.

Betelgeuse cũng là một phần của Tam giác mùa đông, được gọi là Tam giác vĩ đại phía Nam, một phần của Hình lục giác mùa đông bao gồm cả Sirius và Procyon, hai ngôi sao sáng khác.

Để quan sát Betelgeuse, bạn nên hướng nhìn về phía Tây Nam nếu đang ở Bắc bán cầu, hoặc phía Tây Bắc nếu bạn ở Nam bán cầu. Ngôi sao này có thể nhìn thấy rõ ràng nhất giữa vĩ độ 85 độ phía bắc và 75 độ phía nam của đường xích đạo.

Thời điểm lý tưởng để quan sát Betelgeuse

Betelgeuse là một ngôi sao có thể nhìn thấy rõ ràng từ mọi nơi trên Trái Đất từ tháng 9 đến tháng 3, đạt điểm quan sát tối ưu trong tháng 12. Khi màn đêm buông xuống, ngay sau hoàng hôn, Betelgeuse bắt đầu xuất hiện trên đường chân trời. Sự hiện diện của nó trở nên nổi bật hơn khi bầu trời dần tối đen, làm cho ngôi sao này trở thành một điểm sáng rực rỡ dễ dàng nhận biết.

Trong tháng 12, khi Trái Đất di chuyển gần hơn vào vị trí trên quỹ đạo của nó mà từ đó có thể nhìn thấy Betelgeuse rõ ràng nhất, ngôi sao này lên cao và sáng hơn trong bầu trời, tạo điều kiện lý tưởng để quan sát không chỉ bằng mắt thường mà còn qua các thiết bị như kính thiên văn. Đây là thời điểm tuyệt vời để các nhà thiên văn và những người yêu thích bầu trời đêm chiêm ngưỡng vẻ đẹp và cảm nhận được sự hùng vĩ của một trong những ngôi sao lớn nhất và sáng nhất có thể nhìn thấy từ Trái Đất.

Khi nào Betelgeuse sẽ trở thành siêu tân tinh?

Khi nào Betelgeuse sẽ trở thành siêu tân tinh?

Mặc dù Betelgeuse là một ngôi sao hấp dẫn để quan sát, nhiều người đang đặt câu hỏi khi nào ngôi sao này sẽ nổ thành siêu tân tinh. Sự kiện này nếu xảy ra sẽ là một trong những khoảnh khắc thiên văn đáng nhớ nhất trong lịch sử. Khi Betelgeuse trở thành siêu tân tinh, nó sẽ sáng bừng như một nửa ánh sáng của Mặt trăng và có thể được nhìn thấy rõ ràng vào ban ngày trong vài tháng, trở thành một cảnh tượng ngoạn mục không thể bỏ qua.

Dự đoán thời điểm Betelgeuse trở thành siêu tân tinh

Trong suốt nhiều năm, các nhà khoa học đã dự đoán rằng Betelgeuse sẽ trở thành siêu tân tinh trong khoảng 100.000 năm tới. Tuy nhiên, một nghiên cứu mới năm 2023 do Hideyuki Saio từ Viện Thiên văn, Trường Khoa học sau đại học tại Đại học Tohoku, Nhật Bản dẫn đầu, đã cung cấp một góc nhìn mới.

Nghiên cứu mang tên “Giai đoạn tiến hóa của Betelgeuse được suy ra từ các giai đoạn xung của nó” chỉ ra rằng Betelgeuse có thể nổ thành siêu tân tinh sớm hơn nhiều, có khả năng chỉ trong vài thập kỷ sau khi ngôi sao cạn kiệt nhiên liệu carbon lõi. Các phân tích cho thấy ngôi sao này đang ở giai đoạn cuối cùng của việc đốt cháy carbon ở lõi và có thể cạn kiệt nhiên liệu carbon trong vòng ít hơn 300 năm.

Mặc dù có những dấu hiệu cho thấy thời điểm nổ siêu tân tinh có thể xảy ra sớm hơn dự kiến, việc xác định chính xác giai đoạn tiến hóa của Betelgeuse vẫn là một thách thức. Các nhà thiên văn học chỉ có thể quan sát được bề mặt của ngôi sao, trong khi những gì xảy ra bên trong lõi của nó vẫn là một bí ẩn.

Do đó, mặc dù có những tiến bộ trong nghiên cứu, vẫn còn nhiều không chắc chắn về thời điểm chính xác Betelgeuse sẽ trở thành siêu tân tinh, có thể từ vài thập kỷ tới hàng trăm năm, hoặc thậm chí lên tới 100.000 năm nữa.

Điều gì sẽ xảy ra nếu Betelgeuse phát nổ?

Khi Betelgeuse, một ngôi sao khổng lồ, nổ thành siêu tân tinh loại II, nó sẽ trải qua một quá trình sụp đổ nhanh chóng và mãnh liệt sau khi cạn kiệt nhiên liệu. Tuy Betelgeuse cách Trái Đất khoảng 640 năm ánh sáng—gấp bốn lần khoảng cách mà một siêu tân tinh cần để trực tiếp đe dọa Trái Đất—sự kiện này vẫn có thể ảnh hưởng đến hành tinh chúng ta theo những cách không mong đợi.

Ví dụ, độ sáng bất thường từ siêu tân tinh có thể làm rối loạn các loài động vật sử dụng ánh trăng để định hướng. Đồng thời, các nhà thiên văn sẽ gặp khó khăn hơn trong việc quan sát bầu trời đêm do ánh sáng chói lóa từ siêu tân tinh.

Dù có thách thức, việc chứng kiến siêu tân tinh Betelgeuse sẽ là một sự kiện thiên văn đáng kinh ngạc. Lần cuối cùng một ngôi sao gần như vậy phát nổ là vào năm 1604. Mặc dù các ngôi sao phát nổ là một hiện tượng thường xuyên trong vũ trụ, hầu hết chúng quá xa để có thể quan sát trực tiếp mà không cần kính thiên văn mạnh. Betelgeuse, nếu phát nổ, sẽ trở thành siêu tân tinh gần nhất mà con người từng được chứng kiến.

Khi Betelgeuse nổ, nó sẽ sáng như nửa vầng trăng và có thể nhìn thấy rõ trong ban ngày trong khoảng một năm, và vẫn có thể quan sát được bằng mắt thường vào ban đêm trong nhiều năm khi ánh sáng của nó dần tắt.

Các nhà thiên văn học dự đoán rằng chúng ta sẽ nhận được cảnh báo trước về sự kiện này, với các cảm biến trên Trái Đất phát hiện neutrino hoặc sóng hấp dẫn một ngày trước khi nổ. Điều này sẽ cho phép mọi người trên khắp thế giới chuẩn bị sẵn sàng để chứng kiến một trong những màn trình diễn ánh sáng ngoạn mục nhất từng được thấy.

Sự mờ nhạt đáng chú ý của Betelgeuse vào năm 2019-2020

Sự mờ nhạt đáng chú ý của Betelgeuse vào năm 2019-2020

Vào năm 2019, sự giảm sáng đột ngột của Betelgeuse, xuống còn khoảng 40% so với độ sáng thông thường của nó, đã khơi mào cho các tin đồn rằng ngôi sao này có thể sắp nổ thành siêu tân tinh. Tuy nhiên, vào đầu năm 2020, Betelgeuse đã dần phục hồi độ sáng. Trong thời gian này, có giả thuyết cho rằng ngôi sao sắp phát nổ, nhưng kết quả không phải là như vậy.

Qua phân tích dữ liệu từ các đài quan sát, trong đó có Kính viễn vọng Không gian Hubble của NASA, các nhà khoa học đã khám phá ra rằng Betelgeuse đã trải qua một sự kiện phóng khối lượng bề mặt vào năm 2019. Điều này đã dẫn đến việc ngôi sao phun một lượng lớn vật chất từ bề mặt vào không gian, tạo ra một đám mây bụi tạm thời làm che khuất ánh sáng của nó.

Trong khi các hiện tượng phóng khối lượng bề mặt cũng xảy ra trên Mặt Trời của chúng ta, sự kiện của Betelgeuse này lớn hơn đáng kể, với khối lượng bụi phóng ra vào không gian ước tính gấp hàng trăm tỷ lần so với những gì xảy ra trên Mặt Trời, và khối lượng vật chất mà ngôi sao mất đi có thể gấp vài lần khối lượng của Mặt Trăng.

Do đó, thực chất Betelgeuse không thực sự trở nên mờ đi trong giai đoạn “Great Dimming” năm 2019-2020; nó chỉ trông như vậy bởi vì ánh sáng của nó bị che khuất bởi đám mây mảnh vụn do chính nó tạo ra.

Theo dõi độ sáng của Betelgeuse

Theo dõi độ sáng của Betelgeuse

Sự biến đổi độ sáng của Betelgeuse vẫn là một bí ẩn chưa được giải đáp hoàn toàn, và chính điều này đã biến nó thành đề tài nghiên cứu quan trọng. Điều tuyệt vời là bạn hoàn toàn có thể góp phần vào công cuộc nghiên cứu này!

Là một nhà quan sát nghiệp dư, bạn có cơ hội tham gia vào chương trình quan sát quang điện do Hiệp hội quan sát sao biến ánh sáng Mỹ (AAVSO) tổ chức và đưa những phát hiện của mình về sự thay đổi độ sáng của Betelgeuse vào Cơ sở dữ liệu quốc tế.

Bạn cũng có thể truy cập vào cơ sở dữ liệu này để xem các quan sát từ các thành viên khác, từ đó khám phá cách Betelgeuse được nhìn thấy từ các địa điểm và thời điểm khác nhau trên thế giới. Quan sát của bạn có thể đóng góp quan trọng trong việc giúp các nhà khoa học hiểu sâu hơn về tính chất của ngôi sao siêu khổng lồ đỏ hấp dẫn này.

Hy vọng rằng qua bài viết này trên thienvanhoc.edu.vn, bạn đã có được cái nhìn sâu sắc hơn về Betelgeuse, một trong những ngôi sao huyền thoại trên bầu trời đêm. Ngôi sao này không chỉ làm phong phú thêm hiểu biết của chúng ta về vũ trụ mà còn gợi mở nhiều câu hỏi và khám phá mới trong tương lai.

Đừng quên thường xuyên truy cập vào thienvanhoc.edu.vn để cập nhật thêm nhiều bài viết thú vị và bổ ích khác về thiên văn học. Nếu bạn có thắc mắc hoặc muốn thảo luận thêm về Betelgeuse hoặc bất kỳ chủ đề thiên văn nào khác, hãy để lại bình luận bên dưới. Chúc bạn có những giờ quan sát bầu trời đêm thật lý thú và bổ ích!

Tác giả: